Energia dalle profondità: sfruttare l'energia termica del mare profondo

Energia dalle profondità: sfruttare l'energia termica del mare profondo

La ricerca di fonti energetiche rinnovabili ha portato scienziati e ingegneri a esplorare le profondità dell’oceano, dove è in agguato una fonte di energia pulita non sfruttata e praticamente illimitata. Questa fonte, nota come energia termica delle profondità marine, ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui alimentiamo il nostro mondo, riducendo la nostra dipendenza dai combustibili fossili e frenando gli effetti devastanti del cambiamento climatico.

L’energia termica del mare profondo, nota anche come conversione dell’energia termica oceanica (OTEC), è un processo che sfrutta la differenza di temperatura tra le acque calde superficiali dell’oceano e le acque fredde che si trovano a profondità maggiori. Questo gradiente di temperatura può essere utilizzato per generare elettricità forzando un fluido di lavoro, come l'ammoniaca o una miscela di acqua e ammoniaca, attraverso un sistema a circuito chiuso. Quando il fluido viene riscaldato dall'acqua calda superficiale, vaporizza e si espande, azionando una turbina collegata a un generatore. Il vapore viene quindi raffreddato dall'acqua fredda e profonda, condensandolo nuovamente in un liquido e il ciclo ricomincia.

Il concetto di OTEC esiste da oltre un secolo, con il primo brevetto per un sistema OTEC depositato nel 1881 dal fisico francese Jacques Arsene d'Arsonval. Tuttavia, fu solo a partire dagli anni ’70 che la tecnologia cominciò a prendere piede, stimolata dalla crisi petrolifera e da una crescente consapevolezza dell’impatto ambientale dei combustibili fossili. Da allora, in tutto il mondo sono stati costruiti diversi impianti OTEC sperimentali, con vari gradi di successo.

Uno degli aspetti più promettenti dell’OTEC è il suo potenziale di fornire una fornitura continua di elettricità di carico di base. A differenza dell’energia solare ed eolica, che dipendono dalle condizioni meteorologiche e dall’ora del giorno, OTEC può generare elettricità 24 ore al giorno, 365 giorni all’anno. Ciò la rende un’opzione interessante per i paesi e le regioni con accesso limitato ad altre fonti di energia rinnovabile o per coloro che desiderano diversificare il proprio mix energetico.

Oltre alla generazione di elettricità, i sistemi OTEC possono anche produrre acqua dolce come sottoprodotto del processo. L'acqua di mare fredda utilizzata per condensare il fluido di lavoro può essere fatta passare attraverso uno scambiatore di calore, dove evapora e viene quindi condensata in acqua dolce. Quest’acqua desalinizzata può essere utilizzata per bere, irrigare o per altri scopi, rendendo l’OTEC particolarmente attraente per le nazioni insulari e le regioni aride dove l’acqua dolce scarseggia.

Nonostante i suoi potenziali vantaggi, OTEC deve affrontare diverse sfide che finora ne hanno ostacolato l’adozione su vasta scala. Uno degli ostacoli principali è l’elevato costo iniziale della costruzione di un impianto OTEC, che può essere molte volte superiore a quello di un impianto comparabile a combustibile fossile. Tuttavia, una volta operativi, gli impianti OTEC hanno costi operativi inferiori e una durata di vita più lunga rispetto alle loro controparti a combustibili fossili, rendendoli più convenienti nel lungo termine.

Un’altra sfida è la necessità di accesso alle acque profonde, poiché i sistemi OTEC richiedono una differenza di temperatura di almeno 20 gradi Celsius tra la superficie e le acque profonde per funzionare in modo efficiente. Ciò limita i luoghi in cui è possibile costruire impianti OTEC, sebbene esistano ancora molti siti idonei in tutto il mondo, in particolare nelle regioni tropicali e subtropicali.

Mentre il mondo è alle prese con l’urgente necessità di passare a fonti energetiche più pulite e sostenibili, l’energia termica delle profondità marine rappresenta una grande promessa. Con la continua ricerca e gli investimenti nella tecnologia OTEC, potremmo presto essere in grado di sfruttare la potenza dell’oceano per soddisfare la nostra crescente domanda di energia e combattere la minaccia esistenziale del cambiamento climatico.