Energia Termica Oceanica, come funziona l’OTEC

Author: Rinnovabili.it

Credits: PLOTEC

Verso una struttura OTEC resistente agli agenti atmosferici

(Rinnovabili.it) – È più sostenibile e rispettosa dell’ambiente delle fonti energetiche tradizionali. Non richiede impianti a terra, né consumo di suolo. Può generare elettricità 24 ore al giorno, 365 giorni all’anno, senza emissioni di CO2. Parliamo dell’energia termica oceanica (o energia talassotermica) e del suo strumento di sfruttamento: l’OETC. La parola è l’acronimo di Ocean Thermal Energy Conversion e identifica le tecnologie capaci di utilizzare il gradiente termico delle acque marine per produrre lavoro utile. La sua invenzione è collocata all’inizio del secolo scorso (l’ipotesi di sfruttare l’energia talassotermica risale addirittura al 1880), ma si è dovuto attendere gli anni ’70  per vedere una prima grande svolta nelle attività di ricerca e sviluppo. Oggi esistono alcuni impianti OTEC in giro per il mondo ma si tratta esclusivamente di installazioni dimostrative alle prese con diverse sfide tecniche che ne impediscono l’arrivo sul mercato. 

In Europa a dare un contributo allo sfruttamento dell’energia termica oceanica è il progetto di ricerca PLOTEC. Finanziata con oltre 1 milione di euro dall’Unione europea, l’iniziativa mira a progettare e simulare una piattaforma OTEC in grado di resistere agli effetti meteorologici estremi degli oceani tropicali. Studiando anche un modello di costo praticabile e una convalida del sistema in scala reale.

Come si ricava elettricità dall’energia termica oceanica

 Sfruttare l’energia termica oceanica per produrre elettricità significa più che altro impiegare la differenza di temperatura esistente tra le acque marine superficiali e quelle profonde, anche detta “gradiente termico”. Il processo è “semplice”: il calore delle prime scalda un fluido di lavoro fino a farlo evaporare; il vapore aziona una turbina che a sua volta genera elettricità tramite un generatore. Il vapore passa in un condensatore e torna allo stato liquido, raffreddato dalle acque aspirate dal fondo.

Per compiere questo processo la tecnologia OTEC può impiegare un ciclo chiuso o un ciclo aperto. Nel primo caso, il fluido di lavoro è solitamente un refrigerante – come l’ammoniaca – dotato di un basso punto di ebollizione (25-28 °C). Nel secondo caso invece viene impiegata la stessa acqua di mare come fluido di lavoro. Sia l’acqua calda raffreddata che l’acqua fredda riscaldata vengono scaricate nell’oceano dopo essere passate attraverso gli scambiatori di calore. 

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Energia termica oceanica, i vantaggi

Tra le tante fonti di energia marina, l’OTEC è una delle risorse rinnovabili che meglio potrebbe contribuire all’alimentazione elettrica di base, grazie ad una disponibilità stabile e costante. Studi di settore calcolano per questa risorsa un potenziale molto più elevato delle altre forme di energia oceanica. Al punto che si potrebbe arrivare a produrre fino 10.000 TWh /anno di elettricità con l’OTEC senza intaccare la struttura termica dell’oceano.

 Ovviamente i risultati migliori si possono ottenere nelle aree equatoriali dove la differenza di temperatura tra acque superficiali e profonde è maggiore di 20°C durante tutto l’anno. Tra i vantaggi di questa tecnologia c’è senza dubbio la multifunzionalità: gli impianti ben si prestano ad essere integrati nella produzione di acqua o aria fredda, o ad alimentare dissalatori.

Impianti OTEC, tra vecchi e nuovi progetti

 Oggi si contano impianti per lo sfruttamento dell’energia termica marina in diversi Paesi. Il Giappone possiede due OTEC sperimentali da 30 e 100 kW e ne sta finalizzando un terzo da 1 MW di potenza. È focalizzato sulla ricerca anche quello da 15 kW attivo sull’isola francese della Reunion mentre è connesso alla rete elettrica quello da 105 kW realizzato nelle acque delle Hawaii. Ma un numero imprecisato di progetti su scala MW sono stati pianificati in India, Bahamas, Filippine, Maldive e Sri  Lanka.

Fra queste iniziative fa capolino anche l’europeo PLOTEC. Un consorzio di sette società sta progettando e simulando una piattaforma OTEC in grado di resistere agli effetti meteorologici estremi degli oceani tropicali, con l’obiettivo di definire in modello di costo accessibile per quei luoghi. Il progetto utilizzerà i dati delle tempeste tropicali per mettere a punto una struttura galleggiante forte e resistente. “Il team PLOTEC ha deciso di progettare una piattaforma galleggiante economica che possa resistere a 100 anni, anche a tempeste di categoria 5. Le isole tropicali conoscono già la sensazione di avere un’infrastruttura vulnerabile… affinché la svolta nella generazione di energia sia veramente adeguata all’isola, deve affrontare il maggior numero possibile di sfide possibili“, ha spiegato Dan Grech, fondatore e CEO di Global OTEC, uno dei partner del progetto.