Energia Mareomotrice: l'energia rinnovabile del mare

Lo sapevi che i movimenti dell’acqua generati dalle maree possono produrre energia elettrica? Si chiama energia mareomotrice (conosciuta anche come energia marina o delle maree) e rappresenta una fonte di energia alternativa alle fonti fossili e completamente rinnovabile, una straordinaria opportunità per ottenere corrente elettrica senza avere impatti sull’ambiente.

Scopriamo meglio cos’è l’energia delle maree, come funzionano le centrali mareomotrici che la sfruttano per produrre elettricità, quali sono le principali tecnologie per utilizzarla e i progetti presenti in Italia. 

Cos’è l’energia mareomotrice 

I naturali movimenti dell’acqua prodotti dalle maree, ovvero dai continui innalzamenti e abbassamenti del livello del mare, generano una forma di energia rinnovabile e alternativa alle fonti fossili, comunemente conosciuta come energia mareomotrice. Energia del mare ed energia dal mare, dunque, presente fin dai tempi antichi quando per sfruttare l’energia proveniente dalle onde del mare si utilizzavano i “mulini a marea”.

Ma che cosa sono le maree? Si tratta di un fenomeno naturale che provoca l’innalzamento e l’abbassamento periodico del livello del mare, dovuto all’effetto gravitazionale della luna e del sole sulla terra. Per comprenderne l’impatto, basta considerare che in sole 12 ore le maree spostano circa 100 miliardi di tonnellate d'acqua. Il fenomeno è caratterizzato dal dislivello tra alta e bassa marea, generalmente inferiore a un metro, ma influenzato notevolmente dalla località e dalla conformazione geografica. In alcuni luoghi del mondo, infatti, questo dislivello può raggiungere anche i 20 metri. Ed è proprio in questi luoghi che ricavare energia dalle maree è decisamente più efficace.

Le acque dei mari e degli oceani occupano circa il 70% della superficie terrestre, l’energia marina quindi rappresenta una riserva energetica praticamente inesauribile che, secondo alcune stime dell’Agenzia Internazionale per l’Energia*, sarebbe in grado di generare tra i 20 mila e i 90 mila terawattora (TWh) di elettricità all’anno, ossia miliardi di kWh. Nonostante il potenziale immenso l’energia mareomotrice è ancora oggi una fonte di energia rinnovabile non pienamente sfruttata, come invece accade con il sole e con il vento: pensiamo ad esempio alle pale eoliche domestiche in grado di sfruttare la potenza del vento - una delle più stabili nel corso dell’anno - per generare energia elettrica, o ai pannelli solari, le cui applicazioni, in ambito domestico e non, sono sempre più numerose. 

Storia dell’energia mareomotrice

L’intuizione di generare energia dal mare risale, come detto, all’antichità. La usavano ad esempio i Romani per alimentare le loro macine mentre, tra il X e l’XI secolo a Venezia e a Dover, l’energia delle maree viene utilizzata per far funzionare i mulini a marea. Nel Medioevo, soprattutto sulla costa francese di Mont Saint-Michel in Normandia, territorio di straordinarie maree, questo tipo di mulini inizia a proliferare. Sarà tuttavia necessario aspettare il 1799 per avere il primo brevetto di un dispositivo in grado di ricavare energia dal movimento delle onde del mare: a depositarlo è l’ingegnere e fisico francese Pierre Simon Girard, insieme al figlio. Ma solo nel XX secolo si assiste allo sviluppo delle moderne tecnologie e nel 1966 nasce in Bretagna la prima centrale mareomotrice al mondo. Ma è soprattutto di recente con gli effetti del riscaldamento globale e dell’esaurimento delle riserve fossili, che l’interesse per l’energia del mare è cresciuto e ha ripreso quota.

Forme dell’energia marina

L’energia marina si presenta sotto varie forme:
 

• energia delle onde, prodotta dal moto ondoso;
• energia delle correnti marine, prodotta meccanicamente dalle pale delle turbine azionate dalle correnti marine;
• energia talassotermica, determinata dalla differenza di temperatura tra l’acqua in superficie e quella in profondità;
• energia osmotica ottenuta dalla differenza di concentrazione salina tra acqua di mare e acqua dolce.

Come produrre energia mareomotrice

I sistemi per ricavare energia dalle maree sono principalmente due:
 

• Centrali mareomotrici: si tratta di sistemi a barriera, costruiti lungo i fiumi o in mare aperto, il cui funzionamento si basa sullo spostamento orizzontale di grandi masse d’acqua. Il meccanismo che consente di produrre energia mareomotrice prevede che durante l’alta marea l’acqua venga raccolta in un bacino naturale o artificiale, e venga poi rilasciata con la bassa marea. Man mano che l’acqua scorre acquista velocità e, allo stesso tempo, il suo passaggio attiva le turbine collegate a dei generatori elettrici che trasformano l’energia meccanica in energia elettrica. Le centrali a maree hanno però costi ancora molto elevati e un significativo impatto ambientale sul territorio che le ospita.
• Idrogeneratori: turbine marine galleggianti, simili alle pale eoliche, che sfruttano l'energia cinetica delle correnti d’acqua per produrre elettricità, mantenendo un basso impatto ambientale.

Le centrali mareomotrici in Italia

Il nostro Paese, con i suoi circa 8 mila chilometri di costa, risulta avere una predisposizione naturale per l’utilizzo dell’energia delle maree sono stati infatti progettati e realizzati diversi impianti, soprattutto in ambito portuale.

In Toscana, ad esempio, dal 2013 a 50 metri di profondità sorge la centrale mareomotrice di Punta Righini, in grado di fornire energia elettrica a circa 240 famiglie, mentre a Ganzirri, una frazione di Messina, si trova la turbina di Kobold, ancorata al fondale marino e connessa alla rete elettrica nazionale con una potenza di circa 25 kW. 
Nel porto di Civitavecchia invece, sorgono gli impianti di REWEC e WAVESAX, che per produrre elettricità sfruttano l’aria compressa generata dal movimento delle acque, mentre a largo di Pantelleria ormeggiato a 800 metri dalla costa si trova Iswec, un sistema innovativo che contribuirà al fabbisogno energetico dei panteschi.

Vantaggi e svantaggi dell’energia mareomotrice

L’energia prodotta da una centrale mareomotrice si distingue per i suoi significativi vantaggi rispetto ad altre forme di energie rinnovabili come l'eolico e il solare ma, nello stesso tempo, non si possono ignorare una serie di limitazioni dovute ai costi ancora molto elevati.

Tra i vantaggi principali rientrano:
 

• Una produzione prevedibile e costante: la prevedibilità delle maree garantisce una fornitura costante e affidabile di energia. A differenza dell’eolico o del solare, il ciclo delle maree non è influenzato dalle condizioni atmosferiche ed è quindi possibile prevedere con precisione la produzione energetica.
• La riduzione delle emissioni di gas serra.
• Il rappresentare una fonte rinnovabile e potenzialmente inesauribile.

Gli svantaggi invece includono:
 

• Costi elevati di installazione e manutenzione.
• Impatto ambientale sulle aree costiere.
• Tecnologie ancora in fase di sviluppo e non diffuse su larga scala.

Energia mareomotrice: un’opportunità da sfruttare per risparmiare in bolletta

Nonostante tutto l’energia mareomotrice riveste oggi un ruolo fondamentale nella transizione energetica in atto. Lo sfruttamento della forza delle onde, delle correnti e delle maree resta ancora piuttosto limitata, ma le potenzialità, come descritto, sono piuttosto promettenti.

Il futuro dell’energia è indiscutibilmente legato alle fonti rinnovabili e pulite che consentono non solo di rispettare il pianeta ma anche di risparmiare in termini energetici ed economici.

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