Centrali elettriche ad onde - esempi di tre progetti

L'energia delle onde dell'oceano supera la potenza specifica sia del vento che del energia solare… La potenza media delle onde degli oceani e dei mari supera i 15 kW per metro lineare, e con un'altezza d'onda di 2 metri, la potenza può raggiungere tutti gli 80 kW per metro lineare.

Quando si converte l'energia delle onde, l'efficienza può essere notevolmente superiore rispetto ad altri metodi alternativi come le centrali eoliche e solari, raggiungendo l'85% di efficienza.

L'energia dal rollio del mare può essere ottenuta convertendo il moto oscillatorio in alto e in basso delle onde in energia elettrica attraverso un generatore. Nel caso più semplice, il generatore dovrebbe ricevere la coppia dell'albero, mentre non dovrebbero esserci molte conversioni intermedie e la maggior parte delle apparecchiature dovrebbe essere posizionata il più possibile a terra.

La prima versione industriale della centrale ad onde, realizzata dalla società scozzese Pelamis Wave Power, è entrata in funzione nel 2008, a 5 chilometri dalla costa a Povua de Varzin, nella regione di Agusadora, in Portogallo.La centrale si chiama Pelamis P-750. Consiste di tre trasduttori identici che oscillano sulle onde dell'Oceano Atlantico e insieme generano 2,25 MW di energia elettrica. Ogni convertitore è composto da quattro sezioni.

I convertitori sono lunghi 120 metri, hanno un diametro di 3,5 metri e pesano 750 tonnellate. Queste serpentine sono simili a convogli galleggianti di quattro auto o aquiloni marini come li chiamano i locali.

Ogni sezione contiene un motore idraulico e un generatore. I motori idraulici sono azionati da olio che muove i pistoni, che a loro volta sono controllati dal movimento su e giù delle articolazioni a onde. I giunti contengono speciali moduli di potenza progettati per lavorare in modo più efficiente con i pistoni.

I motori idraulici fanno girare i generatori, che a loro volta generano elettricità. L'elettricità viene fornita a terra tramite cavi di alimentazione. Questa energia è sufficiente per alimentare 1.600 case nella città costiera di Pauvoa de Varzin.

Nel 2009 è stata varata un'altra struttura unica al largo delle isole Orcadi, nel nord della Scozia, che genera energia dalle onde del Mare del Nord. È stato progettato e costruito dalla società di Edimburgo Aquamarine Power, il generatore «Oyster», che significa «Ostrica».

Il progetto è una grande pompa galleggiante che oscilla avanti e indietro in onde e quindi aziona una pompa a due vie situata sul fondo a una profondità di circa 16 metri.

La caratteristica progettuale è che l'intera parte elettrica del dispositivo viene portata a terra e il collegamento tra queste due parti - la pompa galleggiante e la centrale elettrica terrestre - avviene attraverso un tubo attraverso il quale l'acqua di mare scorre sotto pressione al generatore idroelettrico.

Questa stazione fornisce energia elettrica a diverse centinaia di abitazioni e la potenza massima che l'impianto può sviluppare è di 600 kW.

Aquamarine Power ritiene che il progetto Oyster sia solo il primo passo. L'azienda sta valutando la possibilità di costruire una flotta di 20 unità di questo tipo in grado di generare megawatt di elettricità per alimentare 9.000 abitazioni private. Un'altra opzione potrebbe essere la costruzione di un complesso di diverse pompe galleggianti che lavorano su una potente turbina idroelettrica terrestre.

Nello stesso 2009, in Gran Bretagna, al largo della costa della Cornovaglia, è iniziata la costruzione del complesso di generatori di onde Wave Hub, che sono collegati alla riva tramite un cavo di alimentazione. Un gruppo di generatori targato PowerBuoy, azienda americana Ocean Power Technologies, funziona per movimento verticale di galleggianti che scorrono su colonne ancorate al fondo. La profondità in cui sono installate le colonne è di 50 metri e la capacità totale del sistema di 400 boe sarà un totale di 50 MW.

È la più grande centrale elettrica a onde del mondo e la sua costruzione dovrebbe durare 5 anni. Le boe si trovano in mare, a partire da una distanza di 16 chilometri dalla costa dove si trova la città di Hailey, e oltre, a oltre 1.800 metri, devono essere dispiegate in totale 400 boe di questo tipo. Il progetto è (ancora) in costante sviluppo e i dati tecnici sono diversi ovunque. Secondo gli ultimi dati non ufficiali è stata raggiunta la potenza massima di 20 MW.

Le boe sono disposte come segue. La colonna contiene al suo interno un generatore che è azionato da un sistema di pistoni e genera elettricità quando la boa vibra contro le onde. Elettricità da ogni boa viene trasmesso via filo ad una sottostazione sottomarina, dalla quale un cavo elettrico trasmette l'elettricità a terra.