L’energia delle maree è una delle principali fonti di energia rinnovabile, ma anche una delle più infantili. Quali sono alcuni vantaggi e svantaggi dell’energia delle maree da considerare quando si cerca di investire in questa fonte di energia relativamente verde?

Utilizzando la potenza delle maree, l’energia viene prodotta dall’attrazione gravitazionale sia della luna che del sole, che tira l’acqua verso l’alto, mentre il potere rotazionale e gravitazionale della Terra attira l’acqua verso il basso, creando così alte e basse maree.

Questo movimento dell’acqua dalle maree mutevoli è una forma naturale di energia cinetica.

Tutto ciò che serve è un generatore di vapore, una turbina di marea o la più innovativa tecnologia Dynamic Tidal Power (DTP) per trasformare l’energia cinetica in elettricità. La società di ingegneria SIMEC Atlantis ha recentemente progettato la più grande turbina a marea a rotore singolo del mondo, in grado di generare più elettricità a un costo inferiore di funzionamento e manutenzione.

Tuttavia, le maree attualmente non sono la forma più economica di energia rinnovabile e i reali effetti della forza delle maree sull’ambiente non sono stati ancora completamente determinati. Di seguito sono riportati alcuni vantaggi e svantaggi dell’energia delle maree che non devono essere trascurati.

Vantaggi dell’energia delle maree: pulita e compatta

L’energia delle maree è una nota fonte di energia verde, almeno in termini di emissioni zero di gas serra. Inoltre non occupa molto spazio. Il più grande progetto di marea al mondo è la Sihwa Lake Tidal Power Station in Corea del Sud, con una capacità installata di 254 MW. Il progetto, istituito nel 2011, è stato facilmente aggiunto a una diga lunga 12,5 km costruita nel 1994 per proteggere la costa dalle inondazioni e per sostenere l’irrigazione agricola.

Confronta questo con alcuni dei più grandi parchi eolici, come come il parco eolico di Roscoe in Texas, negli Stati Uniti, che occupa 400 km2 di terreno agricolo, o il progetto eolico Fowler Ridge di 202,3 km2 in Indiana.

Anche i parchi solari sono generalmente più grandi, come il Tengger Desert Solar Park in La Cina che copre un’area di 43 km2 e il Bhadla Industrial Solar Park che si estende su 45 km2 di terreno nel Rajasthan, in India.

A questo proposito, anche i piccoli paesi con un tratto di costa abbastanza lungo possono utilizzare l’energia delle maree in modi che altrimenti non potrebbero competere con paesi ricchi di terre come Stati Uniti, Cina e India su energia solare ed eolica.

Vantaggi dell’energia delle maree: energia continua e prevedibile

Un altro vantaggio del potere delle maree è che è prevedibile. Le forze gravitazionali dei corpi celesti non si fermeranno presto. Inoltre, poiché l’alta e la bassa marea sono cicliche, è molto più facile per gli ingegneri progettare sistemi efficienti, piuttosto che prevedere quando soffierà il vento o quando splenderà il sole.

Nel giugno di quest’anno, Bloomberg ha riferito che il Regno Unito è rimasto nove giorni senza generare quasi energia eolica. Dal 26 maggio al 3 giugno, l’energia generata dai parchi eolici del Regno Unito è scesa da oltre 6.000 MW a meno di 500 MW. Al contrario, gli scienziati conoscono già il volume d’acqua e il livello di potenza che l’attrezzatura delle maree probabilmente genererà prima della costruzione.

Anche l’energia delle maree è relativamente prospera alle basse velocità, a differenza dell’energia eolica. L’acqua ha una densità mille volte maggiore dell’aria e le turbine a marea possono generare elettricità a velocità fino a 1 m / s, o 2,2 mph. Al contrario, la maggior parte delle turbine eoliche inizia a generare elettricità a 3 m / s-4 m / s, o 7 mph-9 mph.

Inoltre, i progressi tecnologici nel settore porteranno solo a soluzioni di marea più economiche e sostenibili.

“Storicamente, i convertitori di energia del moto ondoso sono stati costosi e di grandi dimensioni rispetto alla loro produzione di energia. Ma non dovremmo lasciare che questo definisca il futuro del settore delle maree. È stato possibile soddisfare circa il 10-20% della domanda globale di elettricità dall’energia del moto ondoso “, afferma Diego Pavia, amministratore delegato di InnoEnergy.

” È una fonte di energia molto prevedibile e in genere compensa l’intermittenza di energia solare ed eolica, bilanciando la rete con un basso costo livellato dell’energia. Una delle nostre risorse, CorPower, è sfidare il modo in cui il settore pensa all’energia delle onde utilizzando i principi del cuore umano. Attraverso il suo convertitore di energia delle onde, l’azienda è in grado di fornire un assorbimento di energia delle onde cinque volte superiore rispetto ad altre tecnologie. Ed è per questo che la potenza dell’energia del moto ondoso non dovrebbe essere trascurata. “

Vantaggi dell’energia delle maree: longevità delle apparecchiature

Le centrali di marea possono durare molto più a lungo dei parchi eolici o solari, a circa quattro volte la longevità. Gli sbarramenti di marea sono lunghe strutture in cemento solitamente costruite attraverso gli estuari del fiume. Gli sbarramenti hanno tunnel lungo di essi contenenti turbine, che vengono girati quando l’acqua da un lato scorre attraverso lo sbarramento sull’altro lato. Si dice che queste strutture simili a dighe abbiano una durata di circa 100 anni.La Rance in Francia, ad esempio, è operativa dal 1966 e continua a generare quantità significative di elettricità ogni anno.

Le turbine eoliche e i pannelli solari sono generalmente coperti da una garanzia da 20 a 25 anni, e mentre alcune celle solari hanno raggiunto la soglia dei 40 anni, tipicamente degenerano a un ritmo dello 0,5% di efficienza all’anno.

La maggiore durata della forza delle maree lo rende molto più competitivo in termini di costi nel lungo periodo. Anche le centrali nucleari non durano così a lungo. Ad esempio, secondo un rapporto della BBC, si stima che la nuova centrale nucleare di Hinckley Point C che dovrebbe essere costruita nel Somerset, nel Regno Unito, fornirà energia per circa 60 anni, una volta completata.

Svantaggi dell’energia delle maree: mancanza di ricerca

Sebbene i veri effetti degli sbarramenti di marea e delle turbine sull’ambiente marino non siano stati completamente esplorati, sono state condotte alcune ricerche su come gli sbarramenti manipolano i livelli degli oceani e possono avere effetti negativi simili all’energia idroelettrica.

Un rapporto del 2010 commissionato dalla National Oceanic and Atmospheric Association degli Stati Uniti e intitolato “Effetti ambientali dello sviluppo dell’energia delle maree” ha identificato diversi effetti ambientali, tra cui “l’alterazione di correnti e onde”, “l’emissione di campi magnetici “(EMF) e i suoi effetti sulla vita marina e la” tossicità di vernici, lubrificanti e rivestimenti antivegetativi “utilizzati nella produzione di apparecchiature.

Il Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) ha studiato l’effetto di una turbina di marea a Strangford Lough al largo della costa dell’Irlanda del Nord. Il laboratorio di scienze marine del PNNL era particolarmente interessato al modo in cui la turbina di marea ha influenzato le foche dei porti locali, le foche grigie e le focene che popolano l’area. La turbina prodotta da Atlantis studiata è stata in grado di spegnersi all’avvicinarsi di mammiferi più grandi.

Tuttavia, sono ancora necessarie ulteriori ricerche.

“Il flusso e riflusso naturale dell’oceano può essere una fonte di energia abbondante e costante. Ma prima di poter posizionare i dispositivi di alimentazione nell’acqua, dobbiamo sapere come potrebbero avere un impatto sull’ambiente marino “, ha affermato l’oceanografo del PNNL Andrea Copping in un documento di ricerca.

” Noi dobbiamo dimostrare in anticipo che non vi è alcun impatto, e non possiamo. Non abbiamo prove concrete, solo teorie basate su conoscenze esistenti e modelli di computer. “

Svantaggi dell’energia delle maree: l’impatto delle emissioni di campi elettromagnetici

Le emissioni elettromagnetiche potrebbero anche disturbare il sensibile vita marina. Il collega ecologo marino del PNNL Jeff Ward ha detto che l’organizzazione sta osservando come i campi elettromagnetici danneggiano la capacità dei giovani salmoni di Coho di riconoscere ed eludere i predatori, o l’impatto negativo sui granchi di Dungeness di rilevare gli odori attraverso le loro antennule. Stanno anche osservando se la vita marina è attratta o respinta dai campi elettromagnetici in generale.

Ward ha detto alla conferenza Oceans 2010: “Non sappiamo davvero se gli animali saranno colpiti o meno. C’è sorprendentemente poco ricerca completa per dirlo con certezza. “

Sebbene non ci siano state molte ricerche sugli effetti dei campi elettromagnetici, uno studio della Commissione europea nel 2015 ha rilevato che i campi elettromagnetici potrebbero anche avere un impatto sulle rotte migratorie della vita marina in la zona.

Specie particolari che sono sensibili ai campi elettromagnetici sono squali, pattini, razze, crostacei, balene, delfini, pesci ossei e tartarughe marine. Molti di questi animali utilizzano campi magnetici naturali per navigare nel loro ambiente.

Lo studio più conclusivo, secondo “Impatti ambientali del rumore, delle vibrazioni e delle emissioni elettromagnetiche dall’energia marina rinnovabile” della Commissione europea, è stata un’osservazione della migrazione nelle anguille. Lo studio ha rilevato che l’EMF ha causato le anguille deviare dalla loro rotta migratoria istintiva , ma “gli individui non sono stati deviati troppo a lungo e hanno ripreso la loro traiettoria originale”.

Un altro esperimento ha scoperto che gli elasmobranchi bentonici – che includono squali, razze e pattini – erano attratti da una fonte di campi elettromagnetici emessi da un sottomarino ombelicale. Ancora una volta, non c’erano prove conclusive di effetti cumulativi e dannosi.

Svantaggi dell’energia delle maree: costi di costruzione elevati

Non si può evitare il fatto che l’energia delle maree regge uno dei più pesanti cartellini dei prezzi. Il progetto Swansea Bay Tidal Lagoon in Galles, Regno Unito, ha un prezzo di 1,3 miliardi di sterline (1,67 miliardi di dollari). La già citata centrale elettrica di Sihwa Lake Tidal costava $ 560 milioni e La Rance costava 620 milioni di franchi nel 1966. Utilizzando una conversione online e un calcolatore di inflazione, questo è pari a circa $ 940 milioni nel 2018.

In confronto , Il Tengger Desert Solar Park è costato circa 530 milioni di dollari per una capacità totale installata di 850 MW, il che lo rende più efficiente in termini di costi rispetto al lago Sihwa, con una capacità totale di 254 MW. Allo stesso modo, il parco eolico di Roscoe è costato circa 1 miliardo di dollari per una produzione di 781 MW, rispetto al progetto di marea di Swansea Bay che dovrebbe generare circa 320 MW in totale.

Sebbene i costi di generazione a lungo termine siano relativamente buoni rispetto ad altri sistemi di energia rinnovabile, il costo di costruzione iniziale rende l’investimento nell’energia delle maree un’impresa particolarmente rischiosa.

Innanzitutto, l’installazione di un sistema di marea è tecnologicamente impegnativo. I produttori stanno competendo contro l’oceano in movimento e le attrezzature e le conoscenze tecniche necessarie per costruire con successo il sistema sono in genere molto costose, soprattutto se paragonate a un parco eolico o solare.

La seconda spesa riguarda il punto esposto la sezione precedente. Le aziende che gestiscono un sistema di alimentazione delle maree devono condurre analisi continue sull’effetto che ha sull’ambiente specifico in cui operano. Ciò richiede la ricerca e la valutazione da parte di ambientalisti, biologi marini ed esperti geografici per mitigare la distruzione di ecosistemi sensibili, che può essere costosa.

Tuttavia, Ted Brekken, professore associato di sistemi energetici della Oregon State University, rimane certo che la tecnologia progressione aiuterà a mitigare alcuni di questi costi, dicendo a Yale Environment 360: “La tecnologia ha continuato ad andare avanti, il che è una buona notizia. Ma il grosso problema è ridurre i costi. In questo momento, c’è la realtà di sopravvivere mentre noi arrivarci.

“Ad un certo punto, tutte le installazioni facili ed economiche per l’eolico e il solare saranno completate. E poi è l’energia oceanica la prossima in linea. “