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H2020

W2O — Risultato in breve

Project ID: 789695
Paese: Irlanda
Dominio: Cambiamento climatico e Ambiente

L’energia delle onde per un’acqua potabile pulita

Circa 1,2 miliardi di persone, ovvero quasi un quinto della popolazione mondiale, vive in zone colpite da carenza idrica, soprattutto nei paesi in via di sviluppo. I sistemi di desalinizzazione a osmosi inversa (R/O, reverse osmosis) tradizionali offrono una soluzione a questo problema, ma richiedono un’adeguata capacità della rete elettrica.
L’energia delle onde per un’acqua potabile pulita
Il progetto di Orizzonte 2020 finanziato dall’UE W20, nell’ambito della strategia per la crescita blu, ha dimostrato la praticità economica del primo sistema di desalinizzazione al mondo che sfrutta l’energia del moto ondoso, Wave2O. Questo sistema funziona del tutto indipendentemente dalla rete e fornisce grandi quantità di acqua dolce ad un costo conveniente.

Verrà sperimentato a Capo Verde, un’isola situata nell’Oceano Atlantico al largo dell’Africa occidentale. È già stato individuato il luogo che ospiterà l’impianto pilota e sono attualmente in corso studi di valutazione del sito, tra cui analisi batimetriche, valutazioni dell’energia del moto ondoso e valutazioni della qualità delle acque. Il coordinatore del progetto e co-fondatore della PMI Resolute Marine Limited, Olivier Ceberio, afferma: «Ci siamo assicurati la promessa, da parte dell’ente locale per l’erogazione dell’energia e dell’acqua, di acquistare un impianto Wave2O in scala reale a seguito del riuscito completamento delle sperimentazioni dell’impianto su scala pilota».

Energia dal mare

Il modulo di Wave2O è costituito da due convertitori di energia del moto ondoso (WEC, wave energy converters) e da due grandi contenitori di circa 7 metri, uno da destinare alle attrezzature per la produzione di elettricità e un altro alla produzione di acqua dolce. I WEC sono collegati ai contenitori mediante tubi flessibili, che trasportano acqua marina pressurizzata da e verso gli stessi. «L’acqua marina da desalinizzare viene attinta da un pozzo offshore ben lontano da qualsiasi fonte di contaminazione mediante un sistema di filtrazione multifase, prima di entrare in un sistema multiforme che ne suddivide il flusso verso due diversi percorsi», spiega Ceberio.

L’energia meccanica indotta dal moto ondoso viene utilizzata dai WEC per alimentare due attuatori rotativi, che incrementano la pressione dell’acqua marina in entrata fino a 7 000 kPa prima di pomparla verso riva. Essa viene successivamente stabilizzata da un accumulatore idropneumatico, al fine di eliminare le pulsazioni di pressione non volute prima che entri nel sistema R/O. Un flusso secondario di acqua marina viene quindi inviato ad un’unità per il recupero dell’energia (ERU, energy recovery unit). Quest’unità recupera l’energia dalla salamoia ad alta pressione (il sottoprodotto del processo di desalinizzazione) e la utilizza per incrementare la pressione dell’acqua marina da desalinizzare fino a 7 000 kPa. Il recupero dell’energia crea una conversione a efficienza più elevata, essenziale per il funzionamento autonomo.

Viene poi fatta confluire l’acqua marina in entrata a pressione stabilizzata, che entra all’interno di un’unità R/O standard a una pressione di esercizio di 6 200 kPa. Circa il 35 % dell’acqua di alimentazione viene trasformata in acqua dolce, un tasso di recupero relativamente basso che comporta vantaggi quali una manutenzione ridotta, una maggiore durata di vita della membrana e una minore salinità della salamoia. La salamoia ad alta energia viene poi utilizzata per pre-caricare l’acqua di alimentazione.

Acqua pulita e ridotte emissioni di carbonio

Wave2O potrebbe fornire a milioni di persone che vivono in comunità rurali e isolate l’accesso a un’energia a basse emissioni di carbonio. «Ciascun impianto produrrà 4 000 metri cubi di acqua dolce al giorno, una quantità sufficiente a soddisfare le esigenze di 40 000 persone e a ridurre le emissioni di CO2 di 4 346 tonnellate l’anno, il che equivarrebbe ad eliminare dalla circolazione 936 automobili», dichiara Ceberio. «I nostri clienti bersaglio sono comunità situate in paesi in via di sviluppo e in nazioni insulari cui solitamente manca una sufficiente capacità della rete e che non possono permettersi di impiegare il capitale o il tempo necessari per costruire e implementare sistemi collegati alla rete», aggiunge.

Questo sistema di produzione idrica a energia rinnovabile a media scala e indipendente dalla rete è destinato ai paesi in via di sviluppo e alle nazioni insulari al di fuori dell’UE. All’interno dell’Europa, W2O può apportare benefici per paesi e territori d’oltremare appartenenti a Stati membri dell’UE, come le Isole Canarie e la Nuova Caledonia.

Keywords

W2O, energia, acqua marina, rete, convertitori di energia del moto ondoso (WEC), desalinizzazione, osmosi inversa (R/O), scarsità di acqua, energia del moto ondoso