Sostenibilità ambientale

Le turbine eoliche galleggianti sono il futuro?

Le turbine eoliche galleggianti potrebbero cambiare il futuro delle rinnovabili

Novembre 2022

In confronto alle turbine eoliche offshore, le turbine eoliche galleggianti offrono numerosi vantaggi. Tuttavia, nonostante siano stati fatti diversi esperimenti in Europa e fuori, le turbine galleggianti non hanno ancora raggiunto il loro pieno potenziale.

Nel Mare del Nord, dalla Scozia alla Norvegia, gigantesche turbine eoliche generano già abbondante energia pulita per tutta l’Europa nord-occidentale. In tutto il mondo, però, l’eolico offshore è raro. Il motivo principale è che la maggior parte degli oceani è troppo profonda perché le turbine possano essere ancorate sul fondo del mare. Ecco perché, per fare un passo avanti, le turbine devono galleggiare sulla superficie del mare.

Cosa è accaduto finora

Da quando la Danimarca ha costruito il primo parco eolico offshore nel 1991, questa fetta dell’industria delle energie rinnovabili si è sviluppata puntando tutto sulle basse profondità del Mare del Nord. Le turbine vengono costruite a terra e quindi rimorchiate in mare, dove i supporti, lunghi fino a 60 metri, vengono ancorati sul fondo.

La maggior parte degli oceani e dei mari, tuttavia, è molto più profonda di 60 metri, il che significa che l’80% delle risorse di energia eolica offshore semplicemente non può essere sfruttato da queste turbine a fondo fisso. Motivo per cui le turbine offshore si sono diffuse a malapena oltre l’Europa e alla fine del 2017 i Paesi che si affacciano sul Mare del Nord erano ancora responsabili dell’82% della capacità eolica offshore globale.

L’eolico offshore, per giunta, è molto costoso. Ogni turbina a fondo fisso deve essere costruita per soddisfare le esigenze dello specifico fondale marino su cui poggerà. Sono necessari sondaggi dettagliati e costosi per sviluppare strutture specifiche su misura, mentre il complesso processo di installazione richiede il noleggio di navi che costano tra le 350mila e le 500mila sterline al giorno. Senza considerare le perdite di denaro nei giorni di maltempo.

Tutto questo ha limitato finora la diffusione dell’eolico offshore.

Un futuro galleggiante

Agli attuali ritmi di installazione, il Global Wind Energy Council (GWEC) prevede che entro il 2030 il mondo avrà meno di due terzi della capacità di energia eolica necessaria per evitare che le temperature salgano oltre 1,5°C. Ciò rende essenziale l’installazione di capacità aggiuntive.

Attualmente solo il 7% della capacità globale di energia eolica è offshore. L’installazione di turbine galleggianti nei mari ha invece il potenziale per aumentare significativamente la capacità eolica globale.

La prima turbina eolica galleggiante al mondo è stata installata al largo delle coste italiane nel 2007. Invece di perforare il fondo del mare, è stata tenuta in posizione da ancoraggi. E questo tipo di struttura è facilmente replicabile. “La superficie di qualsiasi mare è sempre la stessa”, conferma Steve Jermy, CEO di Celtic Sea Power. “Ciò significa che se la tua turbina ha una base galleggiante, puoi produrla in serie perché è sempre la stessa”.

La potenziale ripetibilità della produzione di turbine galleggianti le ha rese teoricamente interessanti sin dagli anni Settanta, quando la tecnologia fu teorizzata per la prima volta all’Università del Massachusetts. Tuttavia, i progressi sono stati lenti perché i ricercatori dovevano dimostrare che le turbine galleggianti potessero resistere a forti onde per molti anni, consentendo di recuperare gli investimenti per un lungo periodo.

Le prime turbine al largo dell’Italia sono state progettate solo come esperimento di sei mesi prima di essere dismesse, ma questo è stato sufficiente per la Equinor, la compagnia petrolifera statale norvegese, per scommettere sullo sviluppo di Hywind, il primo parco eolico galleggiante commerciale al mondo nel Mare del Nord nel 2009. Equinor ha gestito la struttura per dieci anni, dimostrando che le turbine galleggianti potevano essere durevoli.

Da allora diversi progetti di turbine galleggianti hanno ricevuto investimenti privati in Europa, incluso uno al largo delle coste del Portogallo che ha spostato per la prima volta l’industria oltre il Mare del Nord.

Le aziende manifatturiere ed energetiche globali hanno iniziato a investire nella tecnologia, alimentando ulteriore innovazione. L’anno scorso Bechtel, la più grande società di costruzioni negli Stati Uniti, ha lanciato un progetto pilota eolico offshore nel Regno Unito, mentre General Motors ha guidato il round di finanziamento per Wind Catching Systems, una start-up norvegese.

L’innovazione di Wind Catching Systems è stata quella di impilare un gran numero di turbine più piccole una sopra l’altra, piuttosto che avere una singola turbina gigante. In questo modo, una singola piattaforma galleggiante può occupare metà dell’area di una turbina tradizionale, mentre l’elevato numero di motori moltiplica ulteriormente la potenza generata. E i piccoli motori possono anche essere riparati dalle squadre di manutenzione in loco, piuttosto che essere rimorchiati a riva, riducendo i costi.

Anche le energie rinnovabili delle società di servizi pubblici e delle major petrolifere stanno entrando nel mercato. Nel Regno Unito, la recente asta di ScotWind ha visto BP e Royal Dutch Shell aggiudicarsi il diritto di sviluppare parchi eolici al largo delle coste scozzesi.

Nuovi mercati

Sebbene finora i parchi eolici galleggianti commerciali siano esistiti solo in Europa, la grande sfida è esportare la tecnologia in altri mercati. Nel 2013 il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha finanziato la prima prova di turbine galleggianti al di fuori dell’Europa al largo delle coste del Maine. Equinor sta esplorando una struttura galleggiante al largo delle coste della Corea del Sud e Celtic Sea Energy ha fatto sapere che le acque profonde al largo della costa occidentale degli Stati Uniti e intorno al Giappone sono ora utilizzabili per le turbine galleggianti.

La Cina è stata responsabile dell’80% della capacità aggiuntiva a livello globale nel 2021, secondo GWEC, ora è leader mondiale per capacità eolica offshore. Finora ha costruito solo turbine a fondo fisso nelle acque poco profonde al largo della sua costa orientale, ma le turbine galleggianti aprirebbero nuovi orizzonti anche per Pechino.

Ci sono però alcuni rischi da tenere in considerazione. Le turbine galleggianti anzitutto possono alterare l’habitat oceanico incontaminato, ad esempio intrappolando pesci o grandi mammiferi nei loro cavi. La manutenzione nelle profondità oceaniche pone anche rischi per la sicurezza e potrebbe rivelarsi costosa. Senza dimenticare gli eventi meteorologici estremi che aumentano di frequenza e intensità a causa dei cambiamenti climatici e che potrebbero complicare le cose.

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