Come funziona l'energia marina

Il processo di decarbonizzazione richiede il passaggio dalle fonti fossili alle energie rinnovabili, una transizione che rende necessario aumentare il numero e la tipologia di fonti energetiche verdi a disposizione. Una delle soluzioni in fase di studio è l’energia marina, ovvero l’energia prodotta sfruttando il movimento delle correnti e delle onde degli oceani e dei mari.

Questa fonte pulita potrebbe affiancarsi nei prossimi anni ad altre energie green già consolidate, come l’eolico, il solare, l’idroelettrico e le biomasse, riducendo ulteriormente la dipendenza dai combustibili fossili. Scopriamo come si ottiene energia dall’oceano, quali sono i vantaggi ambientali e le prospettive di questa soluzione.

Storia e prospettive dell’energia marina

Da oltre 2 secoli scienziati e ricercatori studiano l’energia marina, cercando di capire come sfruttare al meglio l’energia cinetica di onde, correnti e maree per produrre altre forme energetiche utili alle attività umane. Alla fine del XVIII secolo, infatti, venne brevettato in Francia un sistema che trasformava l’energia cinetica delle onde in energia meccanica per agevolare il lavoro nei campi.

È nel XX secolo però che l’energia marina viene impiegata per generare energia elettrica, ad esempio nel 1966 con la creazione del primo impianto mareomotrice al mondo. Nel 1974 viene realizzato un prototipo funzionante che converte l’energia marina delle onde in elettricità, mentre nel 1998 la turbina idraulica dello Stretto di Messina trasforma l’energia cinetica delle correnti marine in energia meccanica.

Dal 1991 l’Unione Europea ha inserito l’energia marina nei progetti di sviluppo delle fonti verdi, finanziando nel corso degli anni numerosi programmi di ricerca. Ultimamente è stata anche inserita nel Green Deal Europeo, come una delle tecnologie a ridotte emissioni di CO2 da sviluppare per supportare la transizione ecologica verso un’economia sostenibile.

Che cos’è l’energia marina

Quando si parla di energia oceanica e marina ci si riferisce all’energia presente naturalmente nei mari e negli oceani, la quale può essere convertita in energia elettrica o meccanica e utilizzata per diversi scopi. Ad esempio, con l’energia marina è possibile produrre elettricità, oppure azionare delle turbine e generare energia elettrica indirettamente.

Le applicazioni sono numerose e variegate, con impianti che sfruttano le correnti, le maree, le onde oppure la differenza di temperatura a diversi livelli di profondità dell’acqua di oceani e mari. Per ora queste tecnologie non hanno ancora raggiunto uno sviluppo adeguato, soprattutto nella dimensione di un possibile utilizzo su larga scala.

Produrre energia da oceani e mari, infatti, ancora oggi è una vera e propria sfida tecnologica, inoltre richiede la realizzazione di infrastrutture particolarmente complesse. A differenza di altre forme energetiche pulite, come l’eolico e il solare, l’energia marina è ancora in fase sperimentale, nonostante un aumento considerevole di progetti negli ultimi anni.

Come si produce energia da maree e onde

La produzione di energia dal mare e dall’oceano prevede processi diversi in base al tipo di energia marina sfruttato. Tutti però si basano sul concetto di sostenibilità, allo scopo di ottenere energia in modo ecologicamente vantaggioso con un impatto minimo sull’ambiente.

Energia mareomotrice

L’energia mareomotrice sfrutta l’energia cinetica delle maree per generare elettricità, utilizzando il movimento delle grandi masse d’acqua per azionare delle apposite turbine. Si tratta di impianti realizzati in mare aperto, caratterizzati da elevati costi di costruzione e di gestione, oltre alle difficoltà nel trasportare l’energia elettrica sulla terraferma.

Energia delle correnti

Dalle correnti oceaniche e marine è possibile produrre energia meccanica, ad esempio usando questa forza per azionare delle pale e mettere in funzione una turbina. In principio di funzionamento è simile a quello dell’energia eolica, tuttavia al posto del vento si sfrutta l’energia naturale e infinita delle correnti.

Energia delle onde

L’energia cimoelettrica o del monto ondoso prevede la conversione dell’energia cinetica delle onde in elettricità, una fonte rinnovabile e sostenibile in fase di studio in tutto il mondo. I sistemi adoperati sono impianti sommersi che sfruttano il principio di Archimede, impianti galleggianti che usano l’ampiezza delle onde e apparati che utilizzano le colonne d’acqua oscillanti.

Energia a gradiente salino

L’energia osmotica o a gradiente salino consente di produrre elettricità dall’acqua salata, garantendo in alcune circostanze alti livelli di efficienza. In questo caso si usa una membrana per separare due fluidi con livelli di salinità diversi, quindi attraverso il passaggio degli ioni tra i fluidi per raggiungere l’equilibrio salino viene generata energia elettrica.

Energia talassotermica

L’energia termica oceanica e marina sfrutta la differenza di temperatura tra l’acqua in profondità e quella superficiale. In questo modo l’acqua calda in superficie aziona una turbina che alimenta un generatore, utilizzando lo scambio di calore con un fluido, mentre l’acqua fredda di profondità consente di mantenere il ciclo operativo quando l’acqua calda cede tutto il suo calore.

Pro e contro dell’energia dell’oceano e del mare

Al giorno d’oggi l’energia marina non è ancora utilizzata per le forniture di energia elettrica delle nostre case, infatti le fonti green usate al momento sono soprattutto l’idroelettrico, il solare e l’eolico. Allo stesso tempo queste tecnologie sono in rapido sviluppo, con diversi progetti sia in Italia che nel resto nel mondo, alcuni dei quali molto promettenti.

L’energia marina infatti offre numerosi benefici, poiché è una fonte inesauribile, pulita e gratuita con la quale produrre energia. Molti impianti hanno anche un basso impatto ambientale, in quanto non danneggiano l’ecosistema marino e non sono invasivi, senza trascurare l’abbondanza di questa risorsa che copre circa il 70% della superficie del pianeta.

Tuttavia, sfruttare l’energia marina per generare elettricità verde è un processo complesso e costoso, poiché è difficile trovare le zone giuste in cui installare gli impianti, oppure le condizioni ambientali sono proibitive. In alcuni casi basta una tempesta di forte intensità per distruggere la centrale, mandando in fumo l’intero investimento.

Senza dubbio l’energia marina rappresenta una delle opzioni a disposizione per la transizione energetica e l’addio ai combustibili fossili, come supporto alle altre fonti pulite più mature e facili da utilizzare. Ad ogni modo sono necessari ingenti investimenti e uno sviluppo tecnologico considerevole, affinché sia possibile generare elettricità da mari e oceani in modo economicamente sostenibile.