Sfruttare le infinite opportunita del mare: dalla ricerca Eni, due progetti di enormi potenzialita’
Decarbonizzazione e transizione energetica guidano la ricerca Eni verso fonti alternative e modelli di economia circolare
Giorno e notte, in tutto il mondo, la forza del mare che si infrange su spiagge e coste rocciose. Dopo decenni di ricerca, la capacità di attingere a questa formidabile fonte di energia è finalmente alla nostra portata: una fornitura illimitata e affidabile di energia pulita, e tuttavia in gran parte nascosta, che può contribuire a ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili e quindi la nostra impronta carbonica.
Sfruttare la potenza delle onde e delle maree per generare elettricità promette anche di creare un nuovo settore energetico dinamico, offrendo posti di lavoro (fino a 420.000 entro il 2050) e crescita economica, soprattutto per le aree che soffrono il declino delle costruzione navale e pesca.
Le stime suggeriscono che l’energia delle onde e delle maree potrebbe soddisfare il 15% della domanda di elettricità europea; entro il 2050, potrebbe aiutare l’Europa a evitare 136 MT / MWh di emissioni di CO2 (dati European Commission, DG Maritime Affairs and Fisheries)
ISWEC – Energia del moto ondoso
Le onde marine sono la più grande fonte rinnovabile inutilizzata al mondo distribuita uniformemente in tutto il mondo.
ENEA e RSE hanno calcolato che se si riuscisse a sfruttarla si otterrebbero 80 mila miliardi di KWh: cinque volte il fabbisogno annuale di energia elettrica del mondo intero.
L’energia del moto ondoso è la più costante tra quelle rinnovabili: a differenza del sole e del vento, il mare non si ferma mai. Ed è anche la più “densa” perché non è altro che la concentrazione dell’energia prodotta dal vento, che a sua volta concentra l’energia prodotta dal riscaldamento dell’atmosfera dovuto al sole. Il moto ondoso ha una densità energetica media stimata cinque volte maggiore del vento e fino 10-20 volte maggiore del sole.
Il sistema ISWEC, sviluppato da Eni in collaborazione con il Politecnico di Torino fa esattamente questo: converte l’energia delle onde marine in energia elettrica, rendendola immediatamente disponibile per impianti off-shore o immettendola nella rete elettrica per dare corrente a comunità costiere.
Come funziona ISWEC
Il sistema è costituito da uno scafo galleggiante sigillato con al suo interno una coppia di sistemi giroscopici collegati ad altrettanti generatori. Le onde provocano il beccheggio dell’unità, ancorata al fondale, ma libera di muoversi e oscillare. Il beccheggio viene intercettato dai due sistemi giroscopici collegati a generatori che lo trasformano in energia elettrica. Una soluzione semplice, con un cuore d’alta tecnologia. Oltre che dalle onde, il mare può fornire energia pulita in molti altri modi.
ISWEC, inoltre, ha un impatto paesaggistico ridotto, solo 1,5 m di altezza dalla superficie del mare, rispetto a eolico e solare che impattano in termini di altezza il primo, e di superficie il secondo.
Potenziali campi di applicazione
- Sviluppo parchi marini per produzione energia rinnovabile da onde per isole minori e/o artificiali non collegate alla rete elettrica nazionale
- Alimentazione piattaforme offshore, possibile sistema congiunto di power generation per FPSO e sviluppi sottomarini remoti
- Alimentazione piattaforme riconvertibili a multiuso (es. itticoltura)
Attualmente, ISWEC e’ in sperimentazione in scala pilota in una piattaforma offshore di Ravenna. E’ anche in corso di progettazione la prima installazione industriale di ISWEC presso la piattaforma Eni Prezioso nel Canale di Sicilia.
BIO FISSAZIONE DELLA CO2 CON MICROALGHE
Trovare nuovi modi per riutilizzare l’anidride carbonica in processi industriali è strategico per ridurre le emissioni di gas capaci di alterare l’equilibrio climatico. Approcci di economia circolare sono la strada giusta, quella che Eni ha intrapreso gia da tempo e massivamente incorporato nel suo modello di business.
In questo progetto specifico, attraverso il processo naturale della fotosintesi, le molecole di CO2 vengono biofissate da parte di alghe microscopiche, coltivate in modo intensivo all’interno di fotobioreattori.
E’ possibile perchè, rispetto alla luce, le alghe si comportano come le piante. Pur essendo cellule vitali vere e proprie, infatti, si riproducono per mitosi. E realizzano il fenomeno della fotosintesi. Intensificare questo processo ed efficientare il fenomeno della loro crescita, ad esempio usando una o più specifiche frequenze della luce, diventa la strada per impiegarle nella lotta alle emissioni di CO2
Come funziona la biofissazione con microalghe
l processo di biofissazione algale consente di fissare l’anidride carbonica sfruttando la fotosintesi clorofilliana per valorizzare la CO2 come materia prima in prodotti ad alto valore.
Eni sta sviluppando una tecnlogia per la biofissazione dell’anidride carbonica ottenuta dalle micro-alghe grazie all’ausilio di luce artificiale LED
L’impianto pilota, installato presso il Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara, è composto da 4 fotobioreattori, integrato con fonti energetiche rinnovabili ed è basato su tecnologia Photo B-Othic. I fotobioreattori su cui la tecnologia si basa sono composti da pannelli idraulici innovativi, in cui circolano le micro-alghe, equipaggiati con pannelli illuminatori a LED che diffondono la luce in maniera uniforme, sfruttando le lunghezze d’onda preferite per la fotosintesi. La modulazione della luce per intensità e qualità viene controllata in base alle condizioni di crescita ottimali.
Per ogni tonnellata di questa biomassa prodotta, si produce una tonnellata di O2 e si fissa quasi il doppio di CO2. Questa biomassa, nota anche come “farina algale”, è utilizzabile come prodotto tal quale nel campo alimentare o della mangimistica, nutraceutica, cosmetica. Può essere anche utilizzata come intermedio per estrarre il bio-olio algale che, opportunamente trattato nelle raffinerie, e’ impiegato per produrre bio-combustibili avanzati.
Tramite le alghe, che sono delle vere e proprie bio-fabbriche, si realizza un esempio concreto di economia circolare, in cui decarbonizziamo fissando la CO2 anziché emetterla, e poi la valorizziamo in biomassa e/o bio-olio, riutilizzabile nel nostro stesso ciclo produttivo.
I vantaggi di questo processo
- L’attività impatta positivamente su almeno 6 dei 17 obiettivi di sostenibilità, gli SDGs indicati come obiettivi 2030 dalle Nazioni Unite e che Eni ha abbracciato fin dal 2018
- Il processo prevede riciclo totale dell’acqua e nessuna produzione di rifiuti
- Le applicazioni non sono in competizione con l’agricoltura:, anzi vanno a valorizzare aree dismesse ex industriali e/o desertiche, non altrimenti utilizzabili
Potenziali campi di applicazione
- A valle di processi di cattura CO2 sia in ambito Upstream sia in ambito Downstream.
- Applicabile a qualsiasi latitudine, in un sito logisticamente favorevole e con disponibilità di fonti energetiche a zero emissioni.
- Siti aridi e desertici, non utilizzabili per l’agricoltura, o aree industriali dismesse e riconvertite per coltivazione algale.
Attualmente, un fotobioreattore a dimensione reale e’ in fase di test presso i Laboratori Eni di Novara. Precedentemente, un impianto pilota di foto bio reattori a luce solare era stato testato a Ragusa.
