La forza dell’acqua: energia rinnovabile dal mare

L’idea di utilizzare la forza del mare per produrre energia non è nuova. La sfida è sviluppare sistemi di conversione di energia efficienti, che mantengano bassi i costi e non nuociano all’ambiente. In Italia, in questa prospettiva, con il REWEC3 è nato un progetto promettente.

Il Resonant Wave Energy Converter (REWEC3) è una tecnologia avanzata che produce energia elettrica dall’energia delle onde del mare. Nel porto di Civitavecchia è stato installato con successo il primo impianto di questo tipo. Il principio di funzionamento segue gli impianti a colonna d’acqua oscillante (OWC, Oscillating Water Columns). 

Gli OWC hanno un grosso potenziale come fonte di energia rinnovabile a basso impatto ambientale. Quando il livello dell’acqua attorno e all’interno di un OWC si alza, dall’acqua si sposta aria in una camera di raccolta, che viene spinta in lungo e largo in un sistema Power-Take-Off (PTO). Il sistema PTO trasforma il flusso d’aria in energia. Nei modelli che convertonoil flusso d’aria in corrente elettrica il sistema PTO è costituito da una turbina bidirezionale. Ciò significa che la turbina, indipendentemente dalla direzione del flusso d’aria, gira sempre nella stessa direzione, in modo da produrre energia in modo continuativo. 

L’impianto REWEC3 di Civitavecchia nasce da un progetto di ricerca dell’Università Mediterranea di Reggio Calabria e oggi viene gestito dalla società Wavenergy.it. L’impianto è costituito essenzialmente da un cassone rinforzato in cemento. Sul lato esposto al moto ondoso il cassone presenta un condotto verticale (1) collegato sia al mare tramite un’apertura (2), sia ad una camera interna (3) mediante una seconda apertura posta sull’altro lato più in profondità (4). La camera interna contiene acqua nella parte inferiore (3a) e una sacca d’aria nella parte superiore (3b). Un condotto d’aria (5) collega la sacca d’aria all’aria circostante tramite una turbina auto rettificante (6). Il movimento delle onde provoca cambiamenti di pressione all’ingresso del condotto verticale (2) e, per questo, al suo interno (1) il livello dell’acqua si alza e si abbassa. Ciò fa sì che la sacca d’aria nella parte superiore del condotto continui alternatamente a comprimersi e ad espandersi. Questi flussi d’aria nella sacca azionano la turbina auto rettificante (6).

Il principio degli impianti REWEC3 sfrutta dunque i movimenti delle onde del mare per produrre energia. L’aria nella camera d’aria viene continuamente compressa (attraverso creste d’onda) e decompressa (mediante avvallamenti d’onda), così da produrre una corrente d’aria alternata che aziona la turbina auto rettificante. Infine, tramite un generatore coassiale viene prodotta energia elettrica.

I vantaggi che l’impianto REWEC3 offre nella produzione di energia parlano da sé:

• L’impianto non interferisce a livello visivo con il paesaggio poiché dall’esterno è difficilmente riconoscibile.
• Attenua l’effetto delle onde e mitiga le conseguenze delle tempeste sulla costa.
• La fauna marina non è messa in pericolo per via della posizione in superficie delle turbine.
• Un impianto lungo un chilometro arriva a produrre 8.000 MWh all’anno.

Naturalmente, in un impianto come il REWEC3 occorre disporre di un monitoraggio delle differenze di pressione, causate dalle onde incidenti, affidabile e veloce. Dopo numerosi test i ricercatori dell’Università Mediterranea di Reggio Calabria hanno scelto le sonde di livello ad alta precisione ATM.1ST/N della STS. Fondamentale per la decisione a favore del trasmettitore di pressione ATM.1ST/N sono stati anche i tempi di risposta molto brevi di < 1ms / 10 … 90% FS e l’ottima stabilità a lungo termine su un ampio intervallo di temperatura. Anche il fatto che gli strumenti di misurazione dell’azienda STS, grazie alla loro struttura modulare, si adattano senza problemi a diverse esigenze parla da sé. Infatti, le sonde di livello ATM.1ST/N utilizzate sono state facilmente configurabili per l’impiego con i sistemi di acquisizione della National Instruments.