Quaranta gigawatt-ora all’anno: è l’obiettivo europeo per l’energia mareomotrice entro il 2050 secondo il Green Deal. Ma oggi la capacità installata in Europa supera a malapena i 30 megawatt. Il problema? Le turbine tradizionali costano troppo, richiedono fondali profondi e manutenzione complessa. La risposta potrebbe arrivare dalla Baviera, dove ricercatori dell’Università di Monaco hanno testato un sistema che sembra uscito da una stazione sciistica: aquiloni sottomarini attaccati a un cavo continuo, tipo skilift, che produce energia dalle correnti marine.
Il dispositivo si chiama CableKites pesa 100 chili, misura 18 metri e funziona con correnti di appena 0,6 metri al secondo. Nei test del canale Isar gli aquiloni hanno raggiunto 1,5 m/s, mille volte più compatti di un’ala eolica equivalente.
Uno skilift che funziona al contrario
Il sistema CableKites replica la meccanica degli impianti di risalita, ma invertendo il flusso energetico. Negli skilift tradizionali i motori alle carrucole muovono il cavo che trascina gli sciatori. Qui è il cavo, spinto dagli aquiloni sommersi, a far girare le carrucole dove sono installati i generatori. Come spiega Robert Meier-Staude, specialista in meccanica dei fluidi dell’Università di Monaco,
“il nostro obiettivo era verificare la funzionalità del prototipo. La posizione vicino a Landshut era ideale: la corrente del canale scorre a 0,6 metri al secondo costanti, comparabile alle condizioni marine”.
Gli aquiloni non sono semplici superfici piatte. Sono profili alari ottimizzati per mantenere stabilità nell’acqua e convertire la corrente in spinta con efficienza massima. Lunghi un metro e larghi 20 centimetri nella versione di test (cinque volte più grandi in un impianto commerciale), questi dispositivi “volano” sott’acqua come farebbero nell’aria. La differenza? L’acqua è mille volte più densa dell’aria, permettendo a un’ala sottomarina di generare la stessa energia di una superficie aerea mille volte più grande.
Correnti marine: la risorsa ignorata
Le correnti marine sono la fonte rinnovabile più prevedibile che abbiamo. Uno studio della Florida Atlantic University ha dimostrato che alcune aree oceaniche generano densità di potenza superiori a 2.500 watt per metro quadrato, 2,5 volte il valore dell’eolico nelle migliori condizioni.
Circa il 75% delle zone ad alta densità energetica copre 490mila chilometri quadrati di oceano con livelli tra 500 e 1.000 watt per metro quadrato.
Eppure continuiamo a ignorarle. I costi di installazione e manutenzione delle turbine marine tradizionali restano proibitivi. Le strutture devono resistere alla corrosione salina, agli organismi che si attaccano alle superfici, alle correnti variabili. Il cableKites prova a risolvere questi problemi con una configurazione modulare e relativamente semplice. Il prototipo di “skilift subacqueo” testato pesava 100 chili ed è stato calato nel canale con una gru. Un impianto commerciale potrebbe essere installato in array multipli con costi significativamente inferiori alle turbine ancorate al fondale.
Il progetto è nato dalla collaborazione tra l’Università di Monaco, la Technical University of Munich e enrope GmbH, produttore di impianti di risalita con sede a Wackersberg. Anton e Peter Glasl, fondatori dell’azienda, hanno sviluppato il concetto base: usare la tecnologia delle funivie per catturare energia dalle correnti. Secondo uno studio pubblicato sul Journal of Ocean Engineering and Marine Energy, il potenziale mareomotrico tedesco nel Mare del Nord è stimato tra 66,6 e 565,8 GWh all’anno, escludendo gli estuari più energetici.
Skilift subacqueo: i test reali e le prospettive commerciali
Il canale Isar vicino a Landshut offriva condizioni ideali per i test: flusso costante, ambiente controllato, accessibilità per il monitoraggio. Il team ha impiegato due anni tra progettazione, simulazioni e costruzione del prototipo. I risultati hanno superato le aspettative. Gli aquiloni hanno mantenuto allineamento stabile nella corrente, viaggiando attraverso l’acqua fino a 1,5 metri al secondo, tre volte la velocità del flusso che li spingeva.
“Descriviamo il movimento degli aquiloni sottomarini come un volo, poiché l’acqua si comporta in modo simile all’aria, ma è mille volte più densa”, spiega Meier-Staude. Questa densità permette di ridurre drasticamente le dimensioni degli aquiloni. In un impianto commerciale a scala reale sarebbero comunque cinque volte più grandi (circa cinque metri), ma resterebbero infinitesimali rispetto a turbine eoliche di pari potenza.
Il futuro delle correnti marine in Europa
L’Europa punta a installare, come detto, centrali mareomotrici che generino 40 gigawatt-ora all’anno entro il 2050, come previsto dal European Green Deal. La tecnologia cableKites potrebbe contribuire a questo obiettivo se riuscirà a superare la fase di prototipo e raggiungere la commercializzazione. Michael Garrett, coautore dello studio, sottolinea che “imparando come i nostri segnali viaggiano nello spazio, otteniamo preziose intuizioni su come proteggere lo spettro per le comunicazioni e progettare futuri sistemi”.
Serve che altri paesi seguano l’esempio tedesco. La Francia con la storica centrale di La Rance (attiva dal 1966), il Regno Unito con il progetto MeyGen in Scozia, la Corea del Sud con l’impianto di Sihwa Lake da 254 MW: sono pionieri che hanno dimostrato la fattibilità tecnica. Manca la scalabilità economica. Se i costi di installazione e manutenzione diminuiranno, le correnti marine potrebbero diventare un pilastro della transizione energetica europea.
“Il test del prototipo ha dimostrato che un impianto mareomotrico che utilizza la tecnologia delle funivie è tecnicamente fattibile”, conclude Meier-Staude. La prossima fase prevede impianti pilota in mare aperto, dove le correnti sono più intense e la produzione energetica scalabile. Skilift sottomarini.
Fino a ieri sembrava una battuta. Oggi è ingegneria applicata alle correnti marine.
