Con energia mareomotrice si intende la creazione di energia mediante i naturali movimenti dell’acqua generati dalle maree. Si tratta quindi di una fonte di energia rinnovabile e alternativa alle fonti fossili, utilizzata fin dall’antichità dai “mulini a marea” che, trasformavano l’energia delle maree in energia meccanica fornita a una macina.

Per avere un’idea della potenzialità di questa tipologia di energia basti pensare che in tutto il mondo la marea in solo 12.4 ore è in grado di smuovere 115 miliardi di tonnellate di acqua.

Come produrre energia con le maree

La marea è un fenomeno naturale che provoca l'innalzamento e l'abbassamento ritmico del livello del mare conseguente all'effetto gravitazionale della luna e del sole sul nostro pianeta. Ogni 28 giorni la terra, il sole e la luna sono allineati perfettamente, generando la marea più forte ma in generale ogni movimento della luna provoca un effetto sulle maree. L'energia prodotte dalle maree può essere sfruttata attraverso specifiche tecnologie in grado di ricavare energia meccanica ed elettrica.

I primi ad usufruire di questa enorme fonte di energia offerta dal nostro pianeta furono padre e figlio Girard nel 1799, anno in cui fu depositato il primo brevetto per trarre energia dal movimento delle onde. 

Un vantaggio enorme dello sfruttamento dell’energia da maree e moto ondoso è che, essendo connesse alle maree, sono facilmente prevedibili ed è quindi possibile stimare quanta energia si possa produrre durante l’arco di un anno.

Come si ricava energia dalle maree? Esistono due modalità principali:

  • Centrali mareomotrici (sistemi a barriera): possono essere costruite lungo i fiumi, oppure in mare aperto in quanto si basano sullo spostamento orizzontale delle grandi masse d’acqua. Durante la fase di alta marea l’acqua viene raccolta all’interno di un bacino artificiale o naturale, mentre nel corso della bassa marea l’acqua defluisce passando attraverso una serie di condutture idrauliche al cui interno ci sono le turbine collegate ai generatori elettrici messe in moto dal passaggio dell’acqua. I sistemi a barriera hanno un costo molto elevato ed un impatto ambientale molto alto. Esistono alcune applicazioni di questo tipo in Francia come la centrale fluviale di Rance e quella di Saint-Malo;  
     
  • Idrogeneratori: si tratta di turbine marine galleggianti sia in acque basse, in prossimità della costa, che in acque profonde, ancorate al fondo del mare, oppure a mezz’acqua. Queste centrali sfruttano l’energia cinetica contenuta nella corrente di acqua, per produrre energia elettrica. Il flusso all’interno di un condotto di un metro quadrato di superficie ad una velocità di 3 m/s permette di ottenere circa 3 kW di potenza, pari ai consumi massimi all’interno di un’abitazione. Questa tipologia di impianti ha un impatto ambientale di gran lunga inferiorerispetto alle centrali mareomotrici. Un’installazione di idrogeneratori è in Italia ed è la turbina di Kobold a Messina.   

Energia delle maree vantaggi e svantaggi

Analizziamo l’energia dalle maree: i vantaggi e gli svantaggi. Trai i vantaggi più positivi c’è la sua natura rinnovabile, in quanto si sfrutta l’energia cinetica generata dallo spostamento delle acque grazie alle maree: fenomeno naturale periodico influenzato dall’effetto gravitazionale della luna e del sole sul nostro pianeta.

Nonostante l’enorme vantaggio di essere un’energia rinnovabile, l’energia mareomotrice presenta alcuni svantaggi da tenere in considerazione:

  • Energia intermittente: l’energia mareomotrice è dipendente dalle maree, quindi da un fenomeno naturale che avviene periodicamente a cadenze regolari,
  • Elevato dislivello di marea: solo in poche zone al mondo si registra un dislivello di acqua sufficiente a far funzionare le centrali mareomotrici
  • Sedimentazione fluviale: nel caso di impianti situati sulla foce di un fiume è possibile che la funzionalità dell’impianto venga pregiudicata dal deposito di sedimenti;
  • Erosione e paesaggio: le opere marittime artificiali hanno un impatto sul flusso naturale dell’acqua che può portare all’ erosione della costa e a conseguenze sull’habitat naturale.        

Benefici energia delle maree

Il Regno Unito è la nazione leader mondiale nel promettente settore dell’energia mareomotrice, sul suo territorio sono infatti presenti i siti di ricerca e di sviluppo più importanti del settore: Centro europeo per l’energia marina (EMEC) di orkney, WaveHub in Cornovaglia, Perpetus Tidal Energy center sull’isola di Wight e l’area di Morlais in Galles.

Un beneficio importante riguardante il settore dell’energia mareomotrice è dato dal positivo impatto occupazionale di questi impianti; secondo alcune previsioni entro il 2040 si potrebbero raggiungere oltre 22.000 posti di lavoro nel solo Regno Unito.

Oltre a vantaggi occupazionali e ambientali, questo settore ha un alto valore economico. Il Regno Unito, , è la nazione con il più alto numero di progetti in questo settore, il cui valore potrebbe raggiungere 76 miliardi di sterline nel 2050.

L’impianto mareomotrice MeyGen, in Scozia, è il più grande esistente ed è in grado di produrre circa 14.000 MWh all’anno, sufficienti ad alimentare più di 5000 abitazioni. L’impianto Scotrenewables, sempre in Scozia è in grado di produrre 3000 MWh all’anno.

Energia delle maree in Italia

L’Italia si sta muovendo verso la realizzazione di impianti mareomotrici, soprattutto in ambito portuale.

A Ganzirri, una frazione di Messina, è stata costruita la turbina di Kobold, ancorata al fondale marino; è costituita da tre pale collegate all’albero di trasmissione tramite sei bracci. La turbina è connessa alla rete elettrica nazionale ed ha una potenza di circa 25 kW. 

Il porto di Civitavecchia ha predisposto l'installazione di due dispositivi: REWEC E WAVESAX, in grado di produrre energia elettrica sfruttando aria compressa dal movimento delle acque.  

Differenza energia idroelettrica e delle maree

Come l’energia delle maree anche l’energia idroelettrica è una fonte di energia rinnovabile e alternativa. Si ricava dall’acqua di laghi e fiumi attraverso la creazione di dighe e condotte forzate. Questo meccanismo vede lo sfruttamento della caduta dell’acqua da grandi altezze, oppure dalla grande massa d'acqua dei fiumi.

L’energia dell’acqua viene trasformata in energia elettrica all’interno di centrali idroelettriche che si possono dividere sommariamente in due tipologie: impianti ad accumulo che ricavano l’acqua da bacini posti in quota e impianti ad acqua fluente che sfruttano il naturale moto dei corsi d’acqua.

L’energia ottenuta dalle maree sfrutta il movimento delle masse d’acqua causato dalle maree.      

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Il presente documento è aggiornato al 18 marzo 2020.

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