La marea, il ritmico innalzamento e abbassamento del livello del mare provocato dall’azione gravitazionale della luna e del sole, di solito ha un’ampiezza (dislivello tra l’alta marea e la bassa marea) inferiore al metro.

In alcune zone, per la particolare configurazione del sito, il dislivello può raggiungere valori elevati, interessanti per lo sfruttamento e la produzione di energia, ad oggi prevalentemente elettrica. In alcune zone del pianeta, per esempio, si registrano maree anche con 20 m di ampiezza verticale.

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Ad esempio la Bay of Fundy è l’incredibile luogo con le maree più alte al mondo! La baia è situata sulla costa atlantica del Nord America, a nord-est del golfo del Maine. Specificatamente il record, che è stato da poco ufficializzato, appartiene alla località di Burntcoat Head dove le maree raggiungono i 17 metri in condizioni normali.

energia rinnovabile maremotrice

Un dato energeticamente interessante è che in appena 12.4 ore, la marea muove 115 miliardi di tonnellate di acqua. Il volume d’acqua utilizzabile a scopi produttivi è enorme, la potenza causata dal moto delle maree è impressionante!

Già nell’antichità si cercò di sfruttare questo tipo di energia maremotrice, mediante la costruzione di “mulini a marea”. L’acqua veniva raccolta, durante il flusso, in un piccolo bacino, che veniva in seguito chiuso con una paratia (come ad esempio si fa con fiumi e torrenti nella realizzazione di dighe per impianti idroelettrici).

Al momento del deflusso l’acqua veniva convogliata attraverso un canale verso una ruota che muoveva una macina, collegata a pistoni in grado di trasformare l’energia mareomotrice in energia meccanica.

Gli impianti più moderni prevedono essenzialmente lo stesso metodo di affluenza delle acque, ma in più l’acqua è costretta a passare attraverso una serie di tunnel a volumi ridotti e pressioni più alte, nei quali acquista velocità, aumentando la potenza generata dalle turbine.

Dopo essere transitata in turbina, durante la bassa marea, l’acqua del bacino defluisce verso il mare aperto, mettendo nuovamente in rotazione gli organi di produzione di energia meccanica (con potenze nettamente inferiori). Quando il livello del mare ricomincia a salire e l’onda di marea è sufficientemente alta, si fa fluire nuovamente l’acqua del mare nel bacino e il ciclo continua.

Per ottenere la produzione di energia sia con marea crescente che calante, si utilizzano particolari turbine reversibili, che funzionano cioè con entrambe le direzioni del flusso. Un’idea geniale!

I progetti per lo sfruttamento di questa tipologia di energia maremotrice relativamente nuova sono in fase di evoluzione e sperimentazione, alcuni esempi sono:

  • come già spiegato, il riempimento di bacini e il successivo svuotamento di quest’ultimi con passaggio dell’acqua in turbina. Ad oggi è la tipologia di impianto che da i risultati migliori, considerando l’energia prodotta e quella persa per i vari attriti;
  • il sollevamento di un peso in contrapposizione alla forza di gravità: si sfrutta l’energia potenziale del corpo che viene posizionato in una posizione sopraelevata grazie all’energia marina;
  • la compressione dell’aria in opportuni recipienti e movimentazione di turbine in seguito alla sua espansione (come funziona nei tradizionali impianti a turbogas, ma in questo caso senza la presenza di un combustibile che innesca una reazione con l’aria);
  • il movimento di un sistema di ruote a pale, che è lo stesso funzionamento degli antichi mulini ad acqua olandesi;

Come tutte le energie rinnovabili, anche l’energia maremotrice ha i suoi grattacapi di cui bisogna tener conto:

  • Il problema più importante è lo sfasamento tra la massima ampiezza di marea disponibile (la cui cadenza è prevedibile sulla base delle fasi lunari e solari) e la domanda di energia nelle ore di punta. La domanda di energia più alta si ha mediamente nelle ore centrali del giorno e verso la fine del pomeriggio, mentre la massima ampiezza disponibile si ha tra le  ore notturne e le prime ore del mattino. Se non c’è abbastanza acqua, la catena di produzione di energia elettrica si stoppa.
  • Il costo di installazione elevato. A parità di potenza prodotta, è chiaramente più conveniente ad esempio una centrale idroelettrica.
  • La difficoltà di collocazione; la tipografia del territorio dev’essere favorevole all’installazione e l’ampiezza delle maree dev’essere indicativamente maggiore dei 3 metri perché la produzione sia economicamente favorevole.
  • La discontinuità nella produzione (particolarità che accomuna la maggior parte delle fonti rinnovabili).
  • L’erosione delle coste creata dalle centrali, la quale modifica i flussi di marea e quindi la conseguente possibilità che i sedimenti derivanti dall’erosione aumentino la presenza di materiale indesiderato nei siti di stoccaggio dell’acqua.
  • Il disturbo per la fauna ittica.

Energia Maremotrice Funzionamento

La centrale a energia mareomotrice più grande al mondo si trova in Corea del Sud, vicino la capitale Seoul, all’interno del lago salmastro Sihwa. Con una capacità totale di 254 MW è in grado di fornire energia elettrica sufficiente ad alimentare una città con una popolazione di 500.000 abitanti.

Permette inoltre alla nazione di risparmiarsi l’importazione di oltre 860.000 barili di petrolio, per un valore di circa 93 milioni di dollari all’anno, e al contempo di ridurre le emissioni di anidride carbonica di 320.000 tonnellate.

Nonostante gli argomenti a favore di questa tecnologia siano inferiori a quelli contro, e nonostante la stessa tecnologia ad energia maremotrice non si sia evoluta più di tanto negli ultimi 10 anni, ritengo che in alcune zone del mondo potrebbe benissimo essere sfruttata con buona pace delle lobby petrolifere!

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Fabio

Author Fabio

Studente di Ingegneria Energetica presso il Politecnico di Torino. Appassionato di tematiche ambientali, coglie sempre l'occasione per scambiare concetti e idee.

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