Questa innovativa diga marina di Napoli trasforma le onde in energia pulita

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Catturare la potenza del moto ondoso per produrre energia elettrica: è quanto promette Dimemo (acronimo per Diga marittima per l'energia del moto ondoso), l'innovativa diga progettata da un gruppo di ricercatori della Seconda Università di Napoli, il cui prototipo è stato realizzato presso il molo San Vincenzo, l'antica diga sopraflutto del porto di Napoli.

Gli studiosi e i progettisti, coordinati dall'ingegnere Pasquale Contestabile e dal professore di ingegneria costiera Diego Vicinanza, hanno sviluppato un impianto che stravolge l'originaria filosofia alla base delle dighe marittime: sfrutta l'energia proveniente dal movimento delle onde, anziché dissiparla.

Un altro elemento innovativo è rappresentato dall'integrazione totale con le infrastrutture portuali. "Il grande vantaggio che deriva dall'utilizzo di tale tecnologia," spiega a VICE News Italia Pasquale Contestabile, responsabile del progetto, "sta nella possibilità di realizzare, a parità di costo rispetto agli impianti tradizionali, una struttura che si integra completamente con quelle di protezione costiera già esistenti, fornendo però un extra in termini di produzione energetica."

Dimemo si integra con le strutture già presenti e sostituisce la tradizionale "mantellata", solitamente costituita da massi naturali o artificiali, con un impianto in cemento armato. È quasi invisibile, innocuo alla fauna marina e particolarmente silenzioso poiché l'apparato elettromeccanico è racchiuso in un apposito locale macchine.

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L'impianto utilizza un sistema di tracimazione: le acque risalgono una rampa, entrano in una riserva e defluiscono attraverso delle turbine che permettono la trasformazione in elettricità.

I lavori di realizzazione del progetto, finanziato dal Miur, sono finiti da pochi giorni. Il prototipo è pronto e tra poche settimane verrà affidata alla Seconda università di Napoli l'attività di studio e sperimentazione.

"L'esemplare costruito al molo San Vincenzo," spiega Contestabile, "ha una misura fronte-mare di 6 metri con una dimensione in pianta di 75 metri quadrati; contiene 5 punti di immissione nelle due vasche, appositamente realizzate su due livelli differenti."

La sua grandezza è tale da consentire la misurazione su scala reale di tutte le azioni delle onde sulla struttura, oltre a permettere di monitorare in tempo reale le portate e misurare l'energia prodotta.

"Per poter quantizzare questa energia bisogna fare un esempio: se volessimo prolungare l'attuale diga a parete verticale del porto di Napoli di circa 300 metri questa potrebbe produrre circa 1200 megawatt/ora annui," calcola Contestabile.

Il progetto è costato 548mila euro, e il ritorno dell'investimento è calcolato in cinque anni: metà dei soldi sono serviti per la sua costruzione, l'altra metà saranno usati per la fase sperimentale e di monitoraggio del prototipo.

Il sistema potrebbe rivelarsi utile soprattutto in quelle zone d'Italia dove la potenza del moto ondoso è particolarmente elevata, come la costa ovest della Sardegna e quella sud-ovest della Sicilia dove si raggiungono i 10-12 kilowatt per ogni metro fronte-mare.

"Basso costo, alta affidabilità e facilità di realizzazione sono i punti di forza del progetto," spiega a VICE News Italia il responsabile scientifico Diego Vicinanza.

"In Italia ci sono molti ricercatori che studiano l'argomento, ma di prototipi di sistemi integrati all'interno di dighe a pareti verticali ne sono stati installati solo due: il nostro, e quello di Civitavecchia."

In entrambi i casi, la produzione sarà minore rispetto a quella che si potrebbe avere se questi dispositivi fossero realizzati in Sardegna o in Sicilia.

"La tecnologia di Civitavecchia utilizza un sistema di compressione dell'aria, mentre 'Dimemo' è composto da serbatoi che si riempiono d'acqua: il carico idraulico attiva delle turbine che producono energia," spiega Vicinanza.

In Italia nel 2014 (secondo i dati Terna) la richiesta di energia elettrica è stata soddisfatta per l'85,9 per cento da produzione nazionale, per un valore pari a 266,8 miliardi di kilowatt/ora, con una riduzione del 3,4 per cento rispetto al 2013. La restante quota del fabbisogno è stata coperta dalle importazioni dall'estero, per un valore pari a 43,7 miliardi di kilowatt/ora — il 3,7 per cento in più rispetto all'anno precedente.

Le rinnovabili in Italia

Sempre secondo gli ultimi dati disponibili, nel 2014 in Italia si è registrato un importante incremento (del 7,7 per cento) nell'utilizzo di fonti rinnovabili - idrica, eolica, fotovoltaica, geotermica e bioenergie - sul consumo interno lordo di energia elettrica. Il contributo delle rinnovabili sul fabbisogno totale è stato pari al 38,9 per cento.

Secondo Vicinanza, tuttavia, con il livello di industrializzazione attuale "neanche tra 50 anni le energie rinnovabili riusciranno a sostenere da sole il fabbisogno energetico italiano, pur ipotizzando una loro implementazione nel corso del tempo."

"La nostra idea, però, è quella di integrare sistemi di energie rinnovabili come il nostro con infrastrutture che dovranno essere comunque realizzate. A parità di costi rispetto a impianti tradizionali si può creare una struttura innovativa come la Dimemo che produce anche energia pulita, risparmiando sull'utilizzo di combustibili fossili. Il concetto di integrazione la rende più vantaggiosa rispetto anche, ad esempio, a impianti che sfruttano l'eolico, i quali sono stand-alone, ossia vengono realizzati appositamente per assolvere ad una sola funzione (palo più turbina)."

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L'utilizzo di Dimemo nel mondo

I paesi che potrebbero trarre maggiori vantaggi dall'utilizzo di una tale tecnologia sono quelli del nord Europa, bagnati dall'Atlantico, dove la potenza in media è di 70 kilowatt.

Questi, infatti, da anni stanno investendo nell'ambito della sperimentazione dell'energia del moto ondoso ma con costi di realizzazione che superano quelli della Dimemo che, invece, punta sul concetto di integrazione con le opere marittime.

Tra le nazioni europee che hanno maggiormente investito nella ricerca vi è il Regno Unito. Grazie alla sua posizione geografica, infatti, ha risorse di energia da onda più elevate degli altri paesi europei. Si stima che abbia accesso a un terzo dell'energia da onda d'Europa.

"Anche il Regno Unito come altre nazioni del nord Atlantico stanno nella fase di ricerca e sviluppo, realizzando, dunque, prototipi che non sono stati ancora commercializzati," spiega il progettista.

"Nel mondo esistono più di 1500 brevetti, e di questi solo l'impianto che supererà i test e presenterà un buon rapporto costo-beneficio potrà e dovrà essere commercializzato. Il nostro ha le caratteristiche e le potenzialità per poter arrivare a questo traguardo".

I prossimi passi

A febbraio comincerà la fase di ricerca e monitoraggio, spiega Vicinanza. "Il prototipo ci dirà l'efficienza reale, ossia quanta energia siamo in grado di produrre al di là delle simulazioni fatte in laboratorio o con un modello numerico."

"Avremo una turbina collegata a un contatore che ci mostrerà esattamente il quantitativo di energia prodotta. Faremo in modo da sviluppare allo stesso tempo il canale commerciale poiché il sistema andrebbe realizzato in un'estensione che sia una diga foranea, ossia non più in soli 6 metri."

Puntare sullo sviluppo di tecnologie per l'estrazione di energia "pulita" è una necessità derivante dalle drammatiche previsioni di cambiamenti climatici a livello mondiale, dall'incremento dei fabbisogni energetici collegato all'aumento della popolazione, dalla breve vita che avranno le fonti di energia convenzionale.

Come tutte le energie rinnovabili, l'utilizzo della potenza del moto ondoso può fornire, infatti, il suo contributo per limitare lo sfruttamento di combustibili fossili.

"Tra 100 o 150 anni, quando termineranno i combustibili, ci sarà la necessità di usare quelle tecnologie in grado di sfruttare le risorse non esauribili dell'ambiente come il mare, il vento, il sole," sottolinea Vicinanza, "per questo noi crediamo fortemente nella ricerca che va nella direzione della sostenibilità ambientale. Ci auguriamo che questo nostro modello possa essere esportato e che ben presto vengano realizzati 'green port' con tecnologie di conversione dell'energia del moto ondoso in elettricità."

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