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Fonte: marina

L'energia mareomotrice è l'energia elettrica prodotta dall'energia cinetica dell'acqua nel mare.


Caratteristiche

Sono le varie forme di energia racchiuse nei mari e oceani. Il movimento dell'acqua crea energia cinetica che può essere utilizzata per produrre energia elettrica. Abbiamo le seguenti tipologie con i relativi potenziali:

  1. Mareomotrice (maree): 800 TWh/y
  2. Moto ondoso (onde): 8 000 - 80 000 TWh/y
  3. Energia delle correnti sottomarine (correnti):  ? TWh/y
  4. Talassotermica (gradiente termico oceanico): 10 000 TWh/y
  5. Gradiente salino (osmotica): 2 000 TWh/y

Il consumo mondiale di energia elettrica è di 21 000 TWh/y. L'unica realmente sfruttata è quella mareomotrice, per le altre tipologie ci sono molti progetti sperimentali in atto, ma nessun prodotto commerciale.

Mareomotrice

La marea è l'innalzamento del livello del mare dovuto all'azione della luna, di solito è inferiore al metro, ma in alcune zone il dislivello può raggiungere i 20 m.
Per ottenere il massimo dell'energia, l'acqua viene fatta passare in delle turbine reversibili che generano corrente elettrica sia a marea crescente che decrescente.
Già nell'antichità furono costruiti dei mulini a mare che sfruttavano questo movimento dell'acqua.
La prima centrale che sfruttava le maree per produrre energia elettrica fu costruita nel 1961 presso l'estuario della Rance in Bretagna francese. La marea in quei posti ha un dislivello di 13,5 metri e la potenza generata è di 240 MW.  
Le centrali odierne sono composte da impianti di grandi dimensioni, dalla presenza di importanti opere di sbarramento delle acque (dighe, chiuse) e di un bacino di accumulo.


Contro

  • Costo d'installazione elevato;
  • difficoltà di collocazione: sono poche le zone dove è possibile installare un impianto;
  • elevato impatto ambientale dovuto all'impianto;
  • Intermittenza nella produzione;
  • Erosione delle coste creata dalla centrale che modifica i flussi di marea;
  • la tendenza alla sedimentazione all'interno del bacino;
  • disturbo per l'ecosistema, in particolare per la fauna ittica.

Energia delle correnti sottomarine

L'energia delle correnti marine è l'energia cinetica prodotta dalle enormi masse d'acqua in movimento che costituiscono le correnti marine.
Le correnti marine si distinguono dalle acque circostanti sia per la temperatura che per la salinità, ed a volte anche per il colore e le concentrazioni di materiali sospesi.

Le correnti sottomarine dello stretto di Messina presentano una potenzialità di 15 GW (equivalenti a 15 centrali nucleari o termoelettriche).

E' il tipo di energia marina che presenta le più grandi potenzialità, infatti il costo dell'energia elettrica prodotta è in linea con quello dell'eolico.

Energia del moto ondoso

Il moto ondoso, che è provocato dall’effetto del vento sulla superficie del mare, è caratterizzato da un’alta densità energetica. La potenza del moto ondoso viene misurata in kW per metro di fronte ondoso. E' la forma di energia del mare più studiata e che conosce il maggior numero di sperimentazioni, soluzioni e prototipi.

I tipi d'impianti sono principalmente di queste categorie:

  • impianti sommersi (sistema AWS: Archimedes Wave Swing)
  • impianti superficiali galleggianti (sistema Pelamis): composto da 5 grossi cilindri collegati tra loro, per una lunghezza complessiva di oltre 100 m.
  • sistemi OWC (Oscillating Water Column): è il sistemi più economico in quanto l'installazione avviene lungo la costa e sfrutta il principio della colonna d'acqua oscillante. Potenza massima 1 MW a installazione.

Contro

  • Alcuni problemi tecnici da risolvere riguardano il rischio di danneggiamento degli impianti in presenza di eventi estremi;
  • ostacolo alla navigazione (sistema Pelamis)
  • impatto ambientale visivo (sistema Pelamis)
  • costi molto alti sia per le difficoltà d'installazione, sia perché i pezzi non sono prodotti ancora in serie;
  • corrosione degli impianti (dovuti all'acqua e alla sua salinità);
  • rumorosità della turbina (sistema OWC)

Talassotermica (gradiente termico oceanico)

Sfruttare la differenza di temperatura tra le acque marine superficiali e le acque marine profonde. Un gradiente termico di 20 °C è sufficiente per produrre energia elettrica in maniera economicamente conveniente, utilizzando la tecnologia OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion).

Contro:  costi elevati e basse potenze.

Energia a gradiente salino (osmotica)

Energia a gradiente salino detta anche energia osmotica è l'energia ottenuta dalla differenza nella concentrazione del sale fra l'acqua di mare e l'acqua dolce (per esempio alla foce di un fiume).

I due metodi per ottenere energia dal gradiente salino sono: la dialisi elettro inversa (od osmosi) e la Pressure Retarded Osmosis (PRO).
Entrambi I procedimenti si basano sull'osmosi mediante membrane a ioni specifici. Grazie alla riduzione dei costi delle membrane è diventata adatta per un uso commerciale.

La quantità di energia ottenibile con questo procedimento è significativa, pari a 1 MJ/m3 d'acqua dolce. Ad esempio: 1000 m3 d'acqua al secondo (ottenibili da un fiume) equivalgono a 1000 MW di potenza (una centrale nucleare).