Il mare è un serbatoio di energia (termica e meccanica) praticamente infinito. Del mare è possibile sfruttare:
· L’energia del moto ondoso
· Le maree
· La capacità termica
Maree
La variazione naturale degli specchi d’acqua viene sfruttata mediante dei bacini di contenimento, appositamente studiati per immagazzinare la capacità d’acqua delle alte maree. Successivamente l’energia potenziale dell’acqua raccolta nella diga viene impiegata, nel periodo di bassa marea, per la produzione di energia elettrica in turbine simili a quelle impiegate negli impianti idroelettrici normali.
Moto ondoso
Le tecniche di sfruttamento del moto ondoso sono ancora in fase sperimentale. Queste prevedono la trasformazione dell’energia prodotta dal movimento delle onde, che viene utilizzata per la rotazione dell’albero di un trasformatore.
Altri prototipi prevedono l’impiego dell’energia cinetica delle correnti marine in sistemi simili agli aerogeneratori impiegati per il vento.
Capacità termica
La produzione di energia dal mare è possibile anche sfruttando la differenza di temperatura tra il fondo e la superficie. Una macchina termica può sfruttare la differenza di temperatura per ottenere energia meccanica e da questa quella elettrica. Tali tecnologie presentano dei rendimenti di produzione bassi, compensati dalla inesauribile riserva energetica degli oceani. Applicazioni del genere sono state realizzate sia in India che sulle isole Hawaii.
La prima centrale per la conversione dell'energia termica degli oceani (Otec) è nata nel 1996 al largo delle isole Hawaii e produce energia sfruttando la differenza di temperatura tra i diversi strati dell'oceano.
Sistema OTEC a ciclo chiuso
Sistema OTEC a ciclo aperto
Il sistema OTEC, che può essere a ciclo chiuso o aperto, sfrutta la stratificazione termica degli oceani, trasferendo energia tra due sistemi a temperatura diversa: acqua degli oceani prelevata in superficie (a temperatura che arriva a circa 25-28°C) ed in profondità (500-800 m di profondità), che si trova ad una temperatura di circa 6-7°C.
Le acque superficiali, più calde, consentono di far evaporare sostanze come ammoniaca e fluoro; i vapori ad alta pressione, vengono fatti espandere in una turbina calettata allo stesso albergo di un alternatore elettrico.
Le potenze che si possono raggiungere attualmente con tale sistema è di circa 2GW.
Energia idraulica
La centrale idroelettrica trasforma l'energia idraulica di un corso d'acqua, naturale o artificiale, in energia elettrica. In linea generale lo schema funzionale comprende l'opera di sbarramento, una diga o una traversa, che intercetta il corso d'acqua creando un invaso che può essere un serbatoio, o un bacino, dove viene tenuto un livello pressoché costante dell'acqua. Attraverso opere di adduzione, canali e gallerie di derivazione l'acqua viene convogliata in vasche di carico e, mediante condotte forzate, nelle turbine attraverso valvole di immissione (di sicurezza) e organi di regolazione della portata (distributori) secondo la domanda d'energia. L'acqua mette in azione le turbine e ne esce finendo poi nel canale di scarico attraverso il quale viene restituita al fiume. Direttamente collegato alla turbina, secondo una disposizione ad asse verticale o ad asse orizzontale, è montato l’alternatore, che è una macchina elettrica rotante in grado di trasformare in energia elettrica l'energia meccanica ricevuta dalla turbina. L'energia elettrica così ottenuta deve essere trasformata per poter essere trasmessa a grande distanza. Pertanto prima di essere convogliata nelle linee di trasmissione, l'energia elettrica passa attraverso il trasformatore che abbassa l'intensità della corrente prodotta dall'alternatore, elevandone però la tensione a migliaia di Volts. Giunta sul luogo di impiego, prima di essere utilizzata, l'energia passa di nuovo in un trasformatore che questa volta, alza l'intensità di corrente ed abbassa la tensione così da renderla adatta agli usi domestici.
Energia dal mare
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