Rimanere a galla con l’energia eolica offshore
Grazie ai venti oceanici più forti e ai flussi di vento più uniformi rispetto a quelli terrestri, i parchi eolici offshore possono produrre molta più energia e in modo più affidabile rispetto ai parchi onshore. Ma, a causa della tecnologia attuale, gli impianti offshore sono circoscritti alle acque più basse. La soluzione prevede turbine eoliche galleggianti. Attualmente, il 90 % della capacità eolica offshore installata a livello mondiale è commissionata e gestita nel Mare del Nord e nel vicino Atlantico, date le basse profondità e le buone riserve di vento. «Ma la combinazione di queste due condizioni non è comune in tutto il mondo, quindi con una maggiore profondità del mare è necessario un vento offshore galleggiante», afferma David Carrascosa, coordinatore del progetto SATH e direttore delle operazioni presso Saitec Offshore Technologies, in Spagna. Molti paesi quali Irlanda, Spagna, Norvegia, Giappone e Stati Uniti (costa occidentale) hanno solo una stretta piattaforma continentale superficiale prima che le profondità del mare scendano a oltre 50-60 metri, il limite tecnico per strutture offshore a fondo fisso, sottolinea Carrascosa. La soluzione sembra ovvia, ma la tecnologia dell’energia eolica galleggiante non era ben sviluppata a causa dell’alto costo iniziale della ricerca. «Stiamo oggi assistendo a una maggiore ambizione da parte dei governi, dei responsabili delle politiche e del settore privato e abbiamo in preventivo di ridurre molto rapidamente il costo dell’eolico offshore galleggiante, raggiungendo i livelli dell’attuale eolico offshore a fondo fisso probabilmente entro il 2030-2035», osserva Carrascosa. «L’eolico offshore sta rapidamente diventando competitivo con altri mezzi di produzione di elettricità, con prezzi dell’energia inferiori al nucleare o al gas.»
Passare a dimostratori su vasta scala
Dopo i test in vasche per onde, il progetto è passato da modelli in scala 1:60 a 1:36, alti circa 2 m. «Ora stiamo producendo una piattaforma dimostrativa su scala reale che passa da un dispositivo da 30 KW a 2 MW, da un dispositivo alto 18 m a una piattaforma alta 70 m», spiega Carrascosa. Ogni fase ha richiesto analisi idrodinamiche e perfezionamenti degli strumenti software sviluppati. La sfida più grande è stata il passaggio da piccoli progetti in un ambiente controllato a un’installazione su vasta scala. «Abbiamo dovuto imparare molto sull’approvvigionamento, la gestione e le interfacce tra fornitori, e abbiamo anche dovuto affrontare la pandemia COVID-19», aggiunge. La COVID-19 ha ritardato i tempi, quindi il modello di dimostratore da 18 m è finito per essere testato in acque autunnali più tempestose di quanto originariamente previsto. Questa si è rivelata una fortuna nella sfortuna. «Ora stiamo progettando la piattaforma galleggiante per un uso per tutto l’anno e da installare nel Mar Cantabrico, un luogo esposto con condizioni più difficili rispetto al Mare del Nord», afferma Carrascosa. «Abbiamo dovuto progettare per un’altezza d’onda massima di 19 m.»
Logistica delle turbine galleggianti offshore
Le grandi turbine non possono essere trasportate facilmente su terra, ma le imbarcazioni marittime possono ospitare turbine più grandi e portarle in sedi offshore. «Stiamo ora progettando un filtro per turbine che presto raggiungeranno i 20 MW, un valore enorme», osserva. Le piattaforme galleggianti sono ancorate al fondale con catene o ormeggi di corda in fibra che permettono alla piattaforma di ruotare, sempre rivolgendosi al vento. Un cavo collega la piattaforma alla sottostazione a terra. «A seconda della distanza dell’impianto dalla riva, potrebbe essere necessaria una sottostazione intermedia a fondo fisso offshore o una sottostazione galleggiante offshore che si colleghi alla rete elettrica a terra», spiega Carrascosa. L’area occupata dai parchi eolici offshore è piccola rispetto ai vasti oceani e, sebbene le rotte marittime debbano essere prese in considerazione, «è chiaro che possiamo convivere tutti insieme», aggiunge Carrascosa. Il progetto ha compreso la ricerca sui modelli di trasporto marittimo e sull’attività di pesca commerciale, nonché sull’impatto ambientale delle piattaforme galleggianti sui mammiferi marini, sui pesci e sulle aree ambientali riservate.
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