Per secoli abbiamo cercato di dominare la natura, ora la nostra speranza è lavorare con le forze della natura”. Questo il motto dei britannici Michaelis, Dominic e Alex, padre e figlio, promotori delle “Isole Energetiche”, delle vere e proprie isole galleggianti, capaci di catturare energia dal sole, dal vento e dal mare. Proprio quest’ultimo sistema di produzione energetica è quello che ha maggiori potenzialità di successo. Gli oceani coprono circa il 70% della superficie terrestre e ciò fa di essi i più grandi “magazzini” di radiazione solare, paragonabili per contenuto termico giornaliero a circa 250 miliardi barili di petrolio. Se si riuscisse a convertire anche solo il 10% di tale energia in elettricità si fornirebbe una quantità pari a 20 volte il fabbisogno annuo degli Stati Uniti d’America.
La tecnologia che permette di realizzare ciò si chiama OTEC – Ocean Thermal Energy Conversion, e, nonostante non sia ancora stata ampiamente utilizzata, risale al lontano 1881.
Arsene d’Arsonval, propose di sfruttare la differenza termica tra le acque oceaniche superficiali e quelle fredde di profondità per generare elettricità; unica condizione che la differenza di temperatura sia di circa 20° C, situazione che circoscrive la localizzazione degli impianti alle sole zone costiere dei mari tropicali tra il Tropico del Capricorno e il Tropico del Cancro. Il fisico francese non riuscì però a realizzare alcun prototipo di tale sistema; meglio andò ad un suo studente, Georges Claude, che costruì la prima centrale OTEC a Cuba, nel 1930, che raggiungeva una potenza elettrica di 22 kW.
In seguito furono costruite altre centrali in Brasile ed in Costa d’Avorio ma ebbero un destino avverso: la prima fu distrutta da un uragano e la seconda non fu mai completata. Nel 1974 gli USA cominciarono ad interessarsi del sistema OTEC e fondarono il Laboratorio di Energia Naturale delle Hawaii, a Keahole Point, che è ancora oggi il più grosso centro di sperimentazione di tale tecnologia.
Ma vediamo da vicino di cosa si tratta. I sistemi OTEC si suddividono in tre tipologie:
* A ciclo chiuso
* A ciclo aperto
* Ibrido
Nei sistemi a ciclo chiuso un liquido a basso punto di ebollizione (tipicamente ammoniaca o propano) viene usato come liquido di processo in un ciclo Rankine e vaporizzato grazie al calore rilasciato dall’acqua di mare calda che scorre in uno scambiatore di calore. Il vapore si espande in una turbina che viene così messa in moto e produce elettricità; successivamente il vapore fluisce in un condensatore dove, grazie al contatto con l’acqua di mare fredda, torna allo stato liquido e viene reimmesso nel ciclo.
Nei sistemi a ciclo aperto l’acqua di mare calda viene pompata in un evaporatore dove, in condizioni di bassa pressione (di solito 0,03 bar) evapora alla temperatura di 22° C. Tale vapore si espande in una turbina a bassa pressione, la quale è collegata ad un generatore elettrico, mentre il vapore viene condensato e scaricato nelle profondità marine.
Il sistema ibrido è la combinazione dei due; l’acqua di mare evapora in un evaporatore flash e viene utilizzata come liquido di processo in sistema chiuso.
Le centrali OTEC, oltre a produrre energia “pulita”, presentano altri vantaggi:
* Producono acqua dissalata, molto utile nelle isole;
* Permettono l’utilizzo delle acque fredde per effettuare la climatizzazione di ambienti abitati;
* Favoriscono l’idrocoltura (cioè la coltura delle piante in acqua), con sfruttamento delle acque di profondità, prive di patogeni e ricche di sostanze nutritive;
* Consentono la cosiddetta “agricoltura a suolo freddo”, in cui si raffredda il suolo tramite acque fredde convogliate in apposite tubazioni; questa tecnica consente a molte piante tipiche dei climi temperati di crescere anche ai tropici.
Il progetto Energy Island è attualmente ancora in fase di studio; le potenzialità energetiche sono enormi (si stima che ogni isolotto possa fornire circa 250 megawatt !) ma i costi non sono da meno, specie per ciò che riguarda gli impianti OTEC. La collaborazione dell’Università di Southampton, di numerose imprese industriali e (soprattutto) del miliardario della Virgin, Richard Branson, fanno ben sperare per la realizzazione in un futuro prossimo di queste isole ecologiche.