ENERGIA DAL GRADIENTE SALINO

QUANDO L’ACQUA DIVENTA ELETTRICITÀ: LA MAGIA DELLA DIFFERENZA DI SALINITÀ

Indice delle Tecnologie Marine:

1. Energia da moto ondoso (Wave Energy)
   Dispositivi che catturano l’energia delle onde superficiali trasformandola in elettricità. Possono essere galleggianti, a colonna d’acqua oscillante o a bracci meccanici.

2. Energia mareomotrice (Tidal Energy)
   Impianti che sfruttano l’innalzamento e l’abbassamento periodico delle maree. Esistono sbarramenti a bacino e turbine sottomarine che funzionano come dighe reversibili.

3. Energia dalle correnti marine (Tidal Stream / Marine Current Power)
   Turbine sommerse simili a quelle eoliche, ma installate sui fondali marini per catturare l’energia delle correnti oceaniche costanti.

4. Energia dal gradiente salino (Blue Energy)
   Sistemi che sfruttano la differenza di salinità tra acqua dolce e acqua di mare (osmosi a pressione ritardata o elettrodialisi inversa).

5. Energia dal gradiente termico oceanico (OTEC – Ocean Thermal Energy Conversion)
   Impianti che utilizzano la differenza di temperatura tra le acque superficiali calde e quelle profonde fredde per azionare turbine.

6. Eolico offshore galleggiante
   Turbine montate su piattaforme galleggianti, capaci di operare anche in acque profonde, ampliando le aree marine sfruttabili.

L'Energia dal gradiente salino, spesso indicata come Blue Energy in un contesto più specifico, rappresenta una delle forme più innovative e meno conosciute di energia marina. Questa tecnologia sfrutta una fonte di energia pulita e inesauribile: la differenza di salinità tra l'acqua dolce e l'acqua salata, che si manifesta naturalmente alla foce dei fiumi che sfociano in mare.

Come funziona

Il principio alla base dell'energia dal gradiente salino è l'osmosi, un processo naturale in cui l'acqua si muove attraverso una membrana semipermeabile da una soluzione meno concentrata a una più concentrata, per bilanciare le concentrazioni.

Le due principali tecniche per convertire questa differenza in elettricità sono:

• Osmosi a Pressione Ritardata (PRO - Pressure Retarded Osmosis): Questo sistema utilizza una membrana semipermeabile che permette solo all'acqua dolce di passare in una camera contenente acqua salata. L'aumento del volume e della pressione nella camera salata viene sfruttato per azionare una turbina e generare elettricità.

• Elettrodialisi Inversa (RED - Reverse Electrodialysis): Questa tecnologia impiega una pila di membrane a scambio ionico, alternate tra cationiche e anioniche. Quando acqua dolce e acqua salata scorrono su lati opposti delle membrane, si crea una differenza di potenziale elettrico, generando una corrente elettrica. Gli ioni (sale) si spostano attraverso le membrane, creando la carica elettrica.

Vantaggi

• Fonte costante e prevedibile: La disponibilità di acqua dolce e salata è continua e prevedibile alla foce dei fiumi, rendendo questa fonte energetica molto stabile e affidabile, non soggetta alle fluttuazioni di vento o sole.

• Zero emissioni: Il processo non rilascia emissioni di gas serra o inquinanti nell'atmosfera.

• Impronta ambientale minima: L'impatto visivo è limitato e il processo avviene in modo relativamente delicato sull'ambiente circostante, senza richiedere grandi opere infrastrutturali che alterano il paesaggio marino.

• Nessun consumo di combustibili: Si basa su un processo fisico naturale, eliminando la necessità di combustibili fossili.

Svantaggi

• Costi elevati delle membrane: Le membrane semipermeabili e a scambio ionico sono tecnologicamente avanzate e costose, rappresentando una parte significativa dei costi di investimento e operativi.

• Fouling delle membrane: Le membrane sono suscettibili all'incrostazione (fouling) da parte di microrganismi, sedimenti o altre sostanze presenti nell'acqua, riducendone l'efficienza e richiedendo una pulizia o sostituzione frequente.

• Efficienza ancora bassa: Le attuali tecnologie per l'energia dal gradiente salino hanno un'efficienza di conversione relativamente bassa rispetto ad altre fonti rinnovabili più mature, sebbene la ricerca stia facendo passi avanti.

• Requisiti di pre-trattamento dell'acqua: L'acqua utilizzata deve essere pre-trattata per rimuovere impurità che potrebbero danneggiare le membrane, aggiungendo complessità e costi al processo.

Diffusione e applicazioni

L'energia dal gradiente salino è ancora in una fase di ricerca e sviluppo avanzata, con diversi prototipi e progetti pilota in tutto il mondo. La Norvegia è stata una pioniera in questo campo, con la costruzione del primo impianto prototipo PRO. Sebbene non ancora commercialmente diffusa su larga scala, il suo enorme potenziale la rende una tecnologia molto interessante per il futuro, specialmente in luoghi dove grandi fiumi sfociano nel mare, offrendo una fonte di energia pulita che potrebbe integrare altre rinnovabili.