Le Maree, Una Fonte di Energia Pulita e Prevedibile per il Futuro Sostenibile

Le Maree

Le maree sono un fenomeno naturale periodico causato dalla forza gravitazionale esercitata dalla Luna e dal Sole sulla Terra. La Luna, essendo più vicina alla Terra, nonostante il Sole è 400 volte più grande della Luna, esercita una forza gravitazionale maggiore, e quindi è responsabile dell’innalzamento maggiore delle maree.

L’interazione gravitazionale tra il Sole, la Terra e la Luna provoca un innalzamento e un abbassamento periodico del livello dell’acqua degli oceani.

Questo movimento dell’acqua può essere sfruttato per produrre energia elettrica.

L’energia mareomotrice è una fonte di energia rinnovabile, pulita e sostenibile.

L’energia solare e l’energia eolica sono fonti di energia rinnovabili, ma sono anche intermittenti.

L’energia mareomotrice, invece, è una fonte di energia rinnovabile e prevedibile. Le maree si verificano in modo periodico, con un’ampiezza e una frequenza che variano a seconda della posizione geografica.

La prevedibilità dell’energia mareomotrice è una delle sue principali caratteristiche distintive. Questa caratteristica rende l’energia mareomotrice una fonte di energia affidabile per la produzione di elettricità.

Gli svantaggi dell’energia mareomotrice è la scarsità di fonti oceaniche disponibili con elevata velocità di flusso o elevate escursioni di marea.

La velocità di flusso è la quantità di acqua che scorre attraverso un’area nell’unità di tempo.

La scarsità di fonti oceaniche disponibili con elevata velocità di flusso o elevate escursioni di marea limita lo sviluppo dell’energia mareomotrice. Questo è uno dei principali ostacoli alla diffusione di questa fonte di energia.

Grazie ai recenti progressi tecnologici, con la realizzazione di turbine sempre più efficienti, l’energia mareomotrice può essere prodotta in più luoghi dove in passato non era possibile o con un rendimento troppo basso per giustificare l’investimento.

Inoltre, i costi ambientali ed economici si sono ridotti e un sistema di produzione di energia elettrica che sfrutta l’energia mareomotrici è molto più competitiva, rispetto al passato.

Le correnti tidali sono il movimento dell’acqua causato dalle maree, se hanno energia sufficiente, possono essere utilizzate per produrre energia elettrica.

Per aumentare la velocità dell’acqua, questa viene fatta passare attraverso una regione di flusso che si restringe, per questo motivo si scelgono aree in cui ci sono degli stretti, come per esempio potrebbe essere lo stretto di Messina.

Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DoE) afferma che l’energia mareomotrice, delle onde e delle correnti oceaniche ha un potenziale combinato per generare elettricità sufficiente a alimentare milioni di industrie e case residenziali.

L’acqua è più densa dell’aria, quindi a parità di velocità e di diametro delle pale connesse alle turbine, l’energia mareomotrice ha una produzione maggiore di quella eolica.

L’arginatura di marea

Per produrre energia affidabile attraverso l’energia mareomotrice, è necessario un flusso d’acqua significativo. Una modalità efficace consiste nel catturare questa energia quando l’acqua scorre attraverso un canale stretto, come ad esempio un estuario. Un estuario è una zona costiera parzialmente chiusa caratterizzata da acque leggermente salate attraversate da uno o più fiumi o corsi d’acqua, con una connessione aperta al mare che favorisce questo processo. Gli estuari rappresentano un’area di transizione tra gli ambienti fluviali e marittimi.

All’inizio, i primi esperimenti per le centrali idroelettriche a mareomotrice hanno provato un approccio simile a quello di una diga, ma questa strategia è stata subito abbandonata, poiché risultava economicamente poco conveniente.

Tuttavia, nel 1966, è stato realizzato un robusto argine nella città di La Rance, in Francia. Questa struttura è stata costruita con successo e continua a operare efficientemente fino ad oggi.

Arginatura di marea di La Rance

L’arginatura di marea, situata sul fiume Rance in Francia, è un innovativo impianto che genera elettricità.

Questa struttura opera mediante un intelligente sistema di gestione delle maree: durante l’innalzamento della marea, le porte di scarico vengono aperte, consentendo all’acqua di fluire nell’estuario, che funge da serbatoio.

Quando la marea raggiunge il suo punto più alto, le porte vengono chiuse, e l’acqua viene rilasciata alimentando i 24 generatori a turbina, sfruttando così l’energia cinetica dell’acqua in movimento per generare elettricità.

Questo intelligente sistema consente di massimizzare l’efficienza energetica sfruttando il ciclo naturale delle maree per produrre energia elettrica in modo sostenibile.

Questa diga è situata in un punto in cui l’escursione di marea può raggiungere fino a 13,5 metri.

È lunga 750 metri e crea un lago artificiale di 22 chilometri quadrati. Le turbine possono produrre un totale di 240 milioni di watt di energia!

Energia mareomotrice e governo del Regno Unito

Nel 2021, il governo del Regno Unito ha avviato il più grande investimento per la generazione di energia elettrica dall’energia mareomotrice con l’obiettivo di rafforzare la produzione energetica.

Questo impegno mira a costruire un solido settore dell’energia rinnovabile per diminuire la dipendenza del paese dai combustibili fossili.

Con un robusto settore dell’energia eolica e solare già presente nel Regno Unito, l’esplorazione delle capacità mareomotrici rappresenta il passo ulteriore per produzione di energia elettrica dalle rinnovabili, ridurre la dipendenza dagli idrocarburi  e le emissioni di gas serra.

Conclusione

Le maree emergono come una risorsa energetica promettente, caratterizzata da prevedibilità e sostenibilità. Mentre l’energia solare e eolica presentano limitazioni legate alla loro intermittenza, l’energia mareomotrice offre una fonte affidabile di produzione elettrica. Nonostante gli svantaggi legati alla limitata disponibilità di fonti oceaniche con elevata velocità di flusso o escursioni di marea, i recenti progressi tecnologici stanno superando tali ostacoli.

La realizzazione di impianti mareomotrici innovativi, come l’arginatura di marea di La Rance in Francia, dimostra il potenziale di sfruttare in modo efficiente il ciclo naturale delle maree per la generazione sostenibile di energia elettrica. Questi progetti contribuiscono a rendere l’energia mareomotrice sempre più competitiva sul piano ambientale ed economico.

Il crescente interesse e gli investimenti, come quelli del governo del Regno Unito, indicano una prospettiva positiva per lo sviluppo dell’energia mareomotrice come parte integrante della transizione verso un futuro energetico più sostenibile. L’innovazione continua e la consapevolezza dell’importanza delle fonti di energia rinnovabile potrebbero portare a un aumento significativo nell’adozione dell’energia mareomotrice, contribuendo così a mitigare i cambiamenti climatici e a promuovere una produzione energetica più verde e responsabile.