Se vi chiedessimo di collocare delle pale eoliche è molto probabile che le posizionereste sparse per grandi pianure, oppure allineate sui crinali di dolci colline ventose. Siamo quasi certi che nessuno di voi le metterebbe in mezzo al mare, eppure è lì che la tecnologia si sta spingendo verso il mondo dell’offshore. Per quanto questa idea possa sembrare bislacca, ci sono moltissime valide ragioni per espandere il territorio di questi impianti in mare aperto. Il futuro dell’eolico è nell’oceano: tuffiamoci insieme.
Il sogno di un visionario
“Ho dovuto convincere i miei colleghi che era possibile”, racconta Anders J. Jensen, il project manager della Siemens che per primo ebbe la folle idea di installare delle turbine eoliche nell’acqua. La sua squadra non era per nulla convinta della fattibilità del progetto, temendo altissimi costi di installazione a fronte di scarsi risultati. Per convincerli Jensen paragonò questo progetto ad altre imprese rivoluzionare, come il primo allunaggio. “Ho detto loro che ci furono altri progetti che nessuno avrebbe potuto prevedere 30 anni prima. Non si può mai sapere cosa sia possibile”. Per fortuna con queste parole riuscì a convincerli: nel 1991 lungo le coste della Danimarca entrò in funzione l’impianto di Vindeby, il primo parco eolico offshore al mondo. Una nuova era dell’energia eolica ebbe inizio.
Andiamo al largo
Jensen ebbe proprio una grande idea. L’energia del vento in mare aperto ha il potenziale di generare più di 420 mila TWh all’anno in tutto il mondo, che corrisponde a più di 14 volte l’attuale domanda mondiale di energia! In mare i venti sono più mediamente più forti e stabili rispetto a quelli sulla terraferma, come chi va in barca a vela può sicuramente confermare. Questo perché soffiano su un immenso specchio d’acqua prevalentemente piatto, che offre pochi ostacoli al muoversi delle masse d’aria.
Esiste un parametro che esprime proprio questa caratteristica: la rugosità, indicata con la lettera Z0. È un valore in millimetri che esprime la discrepanza media di altezza dei vari punti di una superficie. A pari elevazione dal suolo, dove la rugosità è maggiore minore sarà la velocità del vento e viceversa. Nei calcoli aerodinamici si utilizzano alcuni valori standard di Z0: per le foreste è 500 mm, per i prati d’erba è 8 mm, per il mare calmo solo 0,2 mm. Anche se le onde iniziano ad agitarsi, la differenza rimane particolarmente significativa, con uno Z0 uguale a 0,5 mm. Un primo buon motivo per prendere il largo.
Potenzialità e difficoltà in vista
Come da grandi poteri derivano grandi responsabilità, da grandi venti derivano grandi turbine. Negli anni i rotori eolici hanno aumentato molto il loro diametro e le torri su cui sono montati si sono vertiginosamente alzate. Come giraffe evolutesi per brucare foglie sempre più alte, le pale eoliche crescono in altezza per sfruttare venti più forti, di conseguenza aumentando le loro dimensioni per imbrigliare potenze sempre maggiori.
Le turbine che installò Jensen nel parco pilota di Vindeby avevano un diametro di 37 m ed erano alte 37,5 m. Ognuna di essere aveva una potenza nominale pari a 450 kW, un numero ridicolo in confronto alle potenze attuali. Nel 2022 la Siemens mise in commercio la Siemens Gamesa SG14-222, una turbina dalla potenza nominale di 14 MW. È alta 140 m e sfodera un rotore dal diametro di ben 222 m, pari alla lunghezza dello yacht più grande al mondo, il Somnio. Per quanto siano impressionanti, questi numeri vengono battuti ogni anno, in una frenetica caccia a chi ha la pala più grossa.
Con l’aumentare delle dimensioni delle turbine eoliche, crescono anche i loro impatti sulla vita umana. Nessuno vorrebbe una pala eolica così grande nelle vicinanze della propria casa, sia per il rumore che per i ripetuti coni d’ombra che genera con la sua rotazione, per non parlare dell’impatto visivo sul territorio… L’unico modo per installare macchine così colossali è allontanarle dai contesti urbani. Spingerle in mare aperto risolve questo problema: lontane dalla presenza umana, le turbine possono svolgere il loro lavoro senza disturbare nessun vicino di casa.
Ovviamente questa scelta comporta numerose difficoltà. Lavorare in mare è una cosa non da poco, sia in fase di installazione delle turbine che di manutenzione delle stesse. Si allontano anche i punti di connessione alla rete elettrica, portando alla necessità di lunghi cavidotti da installare sui fondali oceanici. Infine la questione forse più spinosa di tutte: non abbiamo ancora la minima idea di quali siano gli impatti ambientali sugli ecosistemi marini comportati da queste maxi strutture. Abbiamo ancora troppi pochi dati per esprimere un giudizio in materia: moltissima ricerca si sta mobilitando in questo campo, con esperimenti che vanno avanti in ogni angolo del mondo. Più turbine offshore installiamo e più informazioni otteniamo a riguardo, accrescendo il nostro bagaglio culturale sugli habitat oceanici, ancora largamente sconosciuti.
Non solo vento: sistemi ibridi offshore
Gli impianti eolici offshore si prestano bene anche ad essere integrati con altre modalità di produzione o trasformazione dell’energia. Ad esempio sono in fase di studio dei sistemi ibridi, in cui alla base di una turbina offshore si inserisce un impianto a moto ondoso, in grado di convertire l’energia delle onde in elettricità (abbiamo discusso a lungo di questa interessante tecnologia nel nostro articolo “Energia delle onde, dal surf all’elettricità”). Vari design sono in fase di test, primo fra tutti il progetto Poseidon.
Un’altra idea che è prossima a diventare realtà è quella delle isole energetiche, ossia la costruzione di isole artificiali in cui l’energia prodotta dalle turbine offshore faccia scalo prima di raggiungere la terraferma. Sull’isola possono avvenire i primi processi di trasformazione in alta tensione oppure uno stoccaggio sottoforma di idrogeno, recuperato in seguito da navi per portarlo a terra. Un progetto molto ambizioso, che potrebbe vedere presto la luce grazie a VindØ, un consorzio danese che punta a costruire una di queste isole artificiali nel mare del Nord. Che invenzioni elettrizzanti!
Chissà cosa ci aspetta
Il mondo dell’energia eolica è in grande fermento, grazie alle opportunità che l’offshore sta aprendo in questo settore. Installare le turbine in mare aperto è una grande opportunità per accrescere la nostra capacità di imbrigliare l’energia del vento, per soddisfare un mondo che ha sempre più fame di energia. Come tutte le grandi sfide umane, anche questa non è esente da rischi né da difficoltà da superare. Ma noi crediamo nella visione di Jensen: basta convincersi che sia possibile.
Abbiamo stimolato la tua curiosità? Puoi saperne di più consultando le nostre fonti:
Lascia un commento