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May 06, 2024

Il futuro impegnativo dei parchi eolici galleggianti

Illustrazione di un parco eolico offshore galleggiante per gentile concessione di Damen di John Konrad (gCaptain) Lontano al largo, nella distesa illimitata dell'oceano, dove il vento conduce il balletto ritmico delle onde e

Illustrazione di un parco eolico offshore galleggiante, per gentile concessione di Damen

di John Konrad (gCaptain) Lontano al largo, nella distesa illimitata dell'oceano, dove il vento conduce il balletto ritmico delle onde e l'orizzonte si estende verso l'infinito, viene concepita una nuova stirpe di titani. Questi non sono i mitici leviatani delle antiche storie di marinai, ma i pionieri di un futuro sostenibile: turbine eoliche galleggianti. Gli ingegneri immaginano che queste siano strutture imponenti, che raggiungono centinaia di metri nel cielo, appollaiate su colossali piattaforme galleggianti, ancorate nel profondo abisso del mare, a fondali marini a migliaia di piedi di profondità. Realizzati per resistere alle condizioni marine più difficili, questi galleggianti promettono di fornire energia costante e a emissioni zero. Tuttavia, la costruzione di tale stabilità presenta sfide significative, tra cui la mobilitazione di un’enorme manodopera, l’approvvigionamento di materiali ingenti e lo spiegamento di un’immensa quantità di acciaio. Ciò richiederà una scala di ambizione più ampia delle torri stesse.

Oggi la stragrande maggioranza delle turbine eoliche offshore sono costruite su fondazioni saldamente appoggiate sul fondale marino. Queste turbine fissate sul fondo si ergono come sentinelle nell’oceano e sfruttano la potenza del vento. Questo approccio è stato preferito per la sua stabilità e la relativa facilità di installazione in acque di profondità medio-bassa e per le distanze relativamente brevi della linea di trasmissione dalla riva. Tuttavia, man mano che ci avventuriamo più lontano dalla costa, in acque più profonde dove i venti sono più forti e costanti, i limiti delle turbine fisse sul fondo diventano evidenti. Il costo e la complessità dell'installazione di fondazioni fisse aumentano in modo significativo con la profondità dell'acqua, rendendole meno fattibili per i luoghi in acque profonde. È qui che entrano in gioco i parchi eolici galleggianti.

I galleggianti possono essere posizionati in aree ad alto potenziale eolico, a migliaia di piedi d'acqua (per confronto, Perdido, spagnolo per perduto, è la piattaforma petrolifera galleggiante più profonda del mondo ed è in grado di ancorarsi a 8000 piedi d'acqua), riducendo l'impatto visivo e potenziali conflitti con altri usi marini. Gli esperti ritengono che questi leviatani galleggianti del mare rappresentino il futuro dell’energia eolica offshore, promettendo una nuova era di produzione di energia sostenibile in grado di attingere alle vaste risorse eoliche degli oceani profondi.

I progetti pilota Hywind Scotland e Kincardine, pionieri in questa nuova frontiera, comandano ciascuno un esercito di cinque galleggianti. La loro forza combinata? Un impressionante 80 MW. Ma questo è solo il capitolo introduttivo. Immaginate un parco eolico offshore galleggiante da 1 GW, alimentato dalle più grandi turbine da 15 MW disponibili in commercio. Per realizzare un’impresa del genere, avremmo bisogno di un’armata di non meno di 67 di queste gigantesche fondazioni, oppure un numero minore di massicci galleggianti dovrebbe supportare turbine molto più grandi.

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L'industria è impegnata in una corsa contro il tempo, innovando e sperimentando vari design di floater. Alcuni stanno optando per il cemento invece che per l’acciaio, come esemplificato dal progetto Hywind Tampen. Tuttavia, il futuro sembra favorire l’acciaio, e si prevede che nei prossimi anni la maggior parte dei parchi eolici offshore galleggianti saranno basati sull’acciaio. Si stima che il fabbisogno di acciaio per ciascun galleggiante sia il doppio di quello delle fondazioni monopalo per i parchi eolici fissi sul fondo. Ciò implica che la gestione delle spese in conto capitale di un progetto eolico galleggiante richiederà capacità di fabbricazione ampie ed efficienti in termini di costi, probabilmente situate lontano dai siti di installazione in Europa o negli Stati Uniti.

Perché questa domanda insaziabile di acciaio? La risposta sta nel regno della fisica.

Immaginate queste turbine come giganti torreggianti, con le teste che perforano il cielo, i loro corpi che si tuffano nelle profondità del mare. Si ergono alti, come un braccio di leva, con il vento che esercita la sua forza in alto sull'albero della turbina. Questo scenario ricorda un bambino su un'altalena, che spinge verso il basso un'estremità con tutta la sua forza. La turbina, come l'altalena, sperimenta una coppia, una forza di rotazione che minaccia di farla cadere.