d'acqua superficiale calda, un lungo collettore di acqua profonda, piùfredda di almeno 20 gradi Celsius, e un condotto di scarico. L'acquacalda produce vapore, utilizzato per azionare un generatore a turbina;l'acqua fredda serve per ricondensare il fluido intermedio (o di lavoro).

Il serbatoio sferico contiene l'acqua dissalata prodotta nell'impiantomentre le vasche retrostanti piene di acqua fredda, ricca di sostanzenutritive, servono per allevare pesci. L'impianto può anche fornireacqua fredda per la refrigerazione e il condizionamento di edifici.

/ 'oceano è il maggior collettore dienergia solare sulla Terra. I 60I

milioni di chilometri quadratidei mari tropicali assorbono mediamen-te una quantità giornaliera di radiazionesolare equivalente al potere calorifico di250 miliardi di barili di petrolio (1 bari-le = 158 litri circa). In diversi paesi, an-che con l'attuale abbondanza di petro-lio, si studia la possibilità di convertireparte di questa energia in elettricità. Ta-le tecnologia viene denominata OTEC,

acronimo di Ocean 'Thermal EnergyConversion. Una rete multinazionale dicentrali OTEC, se anche convertisse me-no dello 0,1 per cento dell'energia im-maga77inata come calore nelle acque su-perficiali tropicali, potrebbe generare al-meno 14 milioni di megawatt, più di ven-ti volte l'attuale capacità produttiva de-gli Stati Uniti. La medesima tecnologiapotrebbe servire per ottenere acqua dis-salata, acqua per la pescicoltura e acquaper il condizionamento di edifici.

La sorgente di energia termica per unsistema OTEC è l'acqua calda superficialedel mare. Questa consente di produrreelettricità in due modi diversi. Nel primol'acqua calda fa evaporare un fluido in-termedio (o di lavoro) a basso punto diebollizione. Nel secondo si porta all'e-bollizione, in un evaporatore sotto vuo-to, la stessa acqua di mare: l'abbassa-mento di pressione comporta un abbas-samento del punto di ebollizione dell'ac-qua. In entrambi i casi si utilizza il vapo-re prodotto per azionare una turbina ac-coppiata a un generatore elettrico. L'ac-qua fredda tratta da profondità compre-se fra i 600 e i 1000 metri, a seconda-dellalocalità, serve per condensare il vaporee per completare il ciclo. Con differenzedi temperatura di circa 20 gradi Celsius,come si verifica comunemente fra glistrati superficiali e profondi del mare, èpossibile, in linea di principio, ottenerequantitativi apprezzabili di energia. Lacentrale può essere situata sulla terrafer-ma o in mare, appena al largo o su unanave. L'elettricità prodotta può venire

distribuita o utilizzata localmente per lalavorazione di prodotti quali l'alcool me-tilico, l'ammoniaca e l'idrogeno o per laraffinazione di metalli.

Vi sono già due tipi di sistema OTECche sono in grado di produrre energiacon buon rendimento e risultano in vistadi una possibile operatività commercia-le. Uno di essi, che impiega il fluido in-termedio a basso punto di ebollizione,funziona in circuito (ciclo) chiuso, l'altro(quello a bassa pressione) in circuitoaperto. In un sistema a circuito chiuso ilfluido intermedio viene continuamentericiclato all'interno del sistema, come ilfluido refrigerante di un frigorifero. Inun sistema a circuito aperto, invece, ilfluido intermedio è costituito da acquadi mare, continuamente rinnovata.

Dato che il sistema a ciclo chiuso ne-cessita di un fluido a basso punto di

ebollizione, occorre impiegare sostanzecome ammoniaca o freon. Il fluido vienepompato attraverso uno scambiatore dicalore (l'evaporatore), dove viene tra-sformato in vapore dall'acqua di marecalda. Il vapore, poi, aziona una turbinaaccoppiata a un generatore elettrico.

Il vapore a bassa pressione, che vienescaricato dalla turbina, attraversa un se-condo scambiatore di calore (il conden-satore), raffreddato dall'acqua pompatadal mare, da grande profondità. Esso,riportato allo stato liquido nel conden-satore, viene poi pompato nell'evapora-tore per ricominciare il ciclo.

In un sistema a ciclo aperto il fluido dilavoro è, come si è detto, acqua di mare.Questa bolle nell'evaporatore sotto vuo-to, producendo vapore. Il processo èun'estensione a pressioni molto bassedel fenomeno per cui l'acqua bolle atemperature decrescenti con l'aumenta-re dell'altitudine. La camera a vuotofunziona a pressioni simili a quelle che sihanno fra i 27 e i 30 chilometri di altezzasopra il livello del mare. Pressioni cosìbasse comportano difficoltà notevoli, ivicompreso lo sviluppo dall'acqua dei gas

disciolti, come l'ossigeno e l'azoto. Que-sti gas non condensabili possono impe-dire il funzionamento dell'impianto equindi vanno continuamente rimossi.

Viene evaporato meno delld 0,5 per

L'illustrazione mostra un impianto integratobasato sulla conversione dell'energia termicadel mare (crrEc). La centrale elettrica ha trecondotti che entrano in mare: un collettore

cento dell'acqua di mare in ingresso;quindi, per ottenere vapore in quantitàsufficiente ad azionare una grossa turbi-na a bassa pressione, occorre pomparegrandi masse d'acqua. Per completare ilciclo, il vapore va poi condensato conacqua di mare fredda, il che può avveni-re in modo diretto per mescolamentodell'acqua con il vapore o indirettamen-te, in un condensatore. In tale apparatoil vapore e il refrigerante (cioè l'acqua dimare fredda) sono separati da pareti me-talliche a elevata conducibilità termica,attraverso le quali avviene lo scambio dicalore. Con questo sistema il vaporecondensa senza i sali e le impurezze del-l'acqua di mare e si ha quindi anche ilvantaggio di produrre acqua dissalata.

T 'idea di utilizzare l'energia termica1--J del mare è stata lanciata più di unsecolo fa dall'ingegnere francese Jac-ques Arsène D'Arsonval. Egli pensò aun procedimento a ciclo chiuso, ma noncondusse alcun esperimento. Nel 1926 ilsuo amico ed ex allievo Georges Claude,già noto per avere inventato le lampadeal neo, si impegnò in quello che sarebbe

stato il sogno della sua vita: la realizza-zione di un sistema OTEC. Egli progettòun sistema a ciclo aperto e lo sperimentònel 1930 nella Baia di Matanzas, nellaparte settentrionale di Cuba. L'impiantoriuscì a produrre 22 chilowatt di potenzaelettrica, ma consumava più energia diquella che produceva. Se Claude avessepompato più velocemente acqua freddaattraverso il tubo collettore (con un dia-metro di 1,6 metri e lungo 2 chilometri),se avesse impiegato una turbina piùgrande e se avesse sfruttato la maggiordifferenza di temperatura (24 gradi Cel-sius) disponibile a Santiago, sulla costameridionale di Cuba, avrebbe potutoprobabilmente produrre fino a due me-gawatt di potenza netta. L'esperimentoriuscì, invece, solo a dimostrare che erapossibile pompare acqua da una profon-dità di oltre 700 metri, con basse perditeper attrito lungo il tubo.

Il successivo esperimento di Claude fucondotto con un altro sistema a cicloaperto, montato su una nave ancoratalungo la costa del Brasile. Esso fallì per-ché il collettore dell'acqua fredda vennedistrutto dalle onde mentre veniva cala-

to a mare. Claude, che aveva investito ilproprio patrimonio nel progetto, morìquasi in bancarotta, senza riuscire a rea-lizzare il suo sogno di produrre energiasfruttando il calore del mare.

Il Governo francese, influenzato dallavoro di Claude, continuò per anni laricerca sui sistemi a ciclo aperto. Nel1956 un gruppo francese progettò un im-pianto da tre megawatt, che si sarebbedovuto costruire ad Abidjan, sulla costaoccidentale dell'Africa, dove si ha unadifferenza di temperatura di circa 20 gra-di Celsius. Per svariati motivi, fra i qualila difficoltà di collocare il collettore del-l'acqua fredda (un tubo di due metri emezzo di diametro, lungo quattro chilo-metri), l'impianto non fu mai costruito.

La crisi energetica degli anni settantaconvinse gli Stati Uniti e altri paesi aprendere in considerazione gli impiantiOTEC. Lo Stato di Hawaii e la LockheedAircraft Corporation, con il supportotecnico della Dillingham Corporation ,realizzarono il Mini-urEc, il primo im-pianto in grado di fornire più energia diquella consumata. Si trattava di un siste-ma a ciclo chiuso, montato su una chiatta

Energia dal mareUna tecnologia che sarà utile quando scarseggerà il petrolio consente diprodurre energia elettrica sfruttando la differenza di temperatura fral'acqua calda della superficie del mare e quella più fredda del fondo

di Terry R. Penney e Desikan Bharathan

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Un sistema OTEC a ciclo chiuso impiega un fluido di lavoro (in marrone)a basso punto di ebollizione, come l'ammoniaca o il freon, riciclatoininterrottamente. Il fluido viene prima fatto passare in un evaporatore

POMPA DI ALIMENTAZIONE

riscaldato con acqua di mare calda. Il vapore che si ottiene aziona unturbogeneratore e poi passa in un condensatore, che lo raffredda conl'acqua pompata dal mare a grande profondità. Il fluido condensato è

rinviato all'evaporatore, per essere ricicla-to. L'acqua di mare usata nell'evaporatore enel condensatore viene poi scaricata in mare.

TURBOGENERATORE

CONDENSATORE

EVAPORATORE

ACQUAFREDDA

ACQUACALDA

SCARICO

s

SCARICO

ACQUAFREDDA

TURBOGENERATORE

EVAPORATORE ASPRUZZATORIVERTICALI

CONDENSATORE ACONTATTO DIRETTO

ACQUACALDA

-/19 SCARICO

CONDENSATORE ASUPERFICIE

Un sistema OTEC a ciclo aperto impiega l'acqua di mare come fluido dilavoro. L'acqua superficiale calda è trasformata in vapore sotto vuoto:il punto di ebollizione è abbassato dalla pressione ridotta. Il vapore

ACQUADISSALATA

aziona un turbogeneratore e attraversa poi due condensatori. Nel primolo scambio di calore avviene su una superficie metallica e si produceacqua dissalata; nel secondo si ha condensazione per contatto diretto

con l'acqua di mare fredda e l'acqua conden-sata viene scaricata in mare. Il sistema è det-to a ciclo Claude, dal nome del suo ideatore.

ancorata circa due chilometri al largodi Keahole Point , nell'isola di Hawaii.L'impianto funzionò in cicli lunghi finoa 10 giorni durante un periodo di quattromesi, producendo 50 chilowatt di poten-za lorda e 15 di potenza netta.

Nello stesso periodo, con la supervi-sione dello US Department of Energy,fu costruito l'omc-1, un sistema speri-mentale, installato su una vecchia petro-liera della Marina statunitense. Il siste-ma, a ciclo chiuso, era stato progettatoper verificare il funzionamento di scam-biatori di calore commerciali, di un fa-scio di tre tubi collettori per l'acqua fred-da, ognuno del diametro di 1,2 metri, edelle pompe necessarie. Le prove hannoconsentito di ottenere risultati significa-tivi, dimostrando che quegli scambiatoridi calore erano stati progettati bene eche un impianto Ol'EC può funzionare«pascolando» entro le acque tropicali.

Poco tempo dopo la Tokyo ElectricPower Company e la Toshiba Corpora-tion (con un finanziamento del 50 percento da parte del Ministero giapponeseper il commercio internazionale e l'indu-stria) costruirono un impianto a ciclochiuso nella repubblica di Nauru, un'iso-la dell'Oceano Pacifico. Usando freoncome fluido di lavoro, l'impianto ha fun-zionato in maniera intermittente dall'ot-tobre 1981 al settembre 1982. Era in gra-do di produrre 100 chilowatt di potenzalorda e 35 di potenza netta. Questi im-pianti pilota sono stati costruiti per veri-ficare il sistema OTEC e non per raggiun-gere i rendimenti che dovrebbero carat-terizzare gli impianti commerciali.

T a messa in marcia dell'impianto di1-2 Nauru è stata l'ultima prova sul cam-po di un sistema OTEC, ma la ricerca suisingoli componenti sta continuando. Ne-gli Stati Uniti la ricerca sui sistemi a cir-cuito chiuso è diretta al miglioramentodegli scambiatori di calore, il cui costo siaggira intorno al 20 per cento di quellodell'intero impianto. Si cerca di ridurrela corrosione da parte dell'acqua di maree le incrostazioni organiche.

Lo scambiatore di calore convenzio-nale, in un impianto a circuito chiuso, èa fascio tubiero. L'acqua di mare fluisceentro i tubi e il fluido di lavoro evaporao condensa sulla superficie di questi, rac-chiusi entro una camicia. Per migliorareil rendimento dello scambio di calore siricorre ora a piastre parallele alettate.La disposizione delle piastre è tale che,mentre una trasporta acqua di mare,quella affiancata trasporta il fluido di la-voro. L'alettatura fra le piastre contri-buisce a migliorare lo scambio di calore.

Il materiale scelto inizialmente per gliscambiatori degli impianti a ciclo chiusoera il titanio, molto resistente alla corro-sione. Si trattava però di una scelta co-stosa, per la quantità di metallo necessa-ria. Di conseguenza l'Argonne NationalLaboratory ha adottato recentementescambiatori in alluminio, con alettaturesaldate per brasatura, del tipo impiegato

comunemente negli impianti frigoriferi.Le prove di laboratorio indicano chequesti scambiatori possono durare più ditrent'anni in ambiente marino, purchéabbiano un sottile rivestimento protetti-vo contro la corrosione; essi dovrebberocostare circa un terzo di quello che co-stano gli scambiatori di titanio.

I ricercatori dell'Argonne NationalLaboratory hanno trovato che le incro-stazioni organiche non costituiscono unproblema per quelle parti dell'impiantoche sono esposte solo ad acqua di marefredda, nella quale le reazioni chimichee biochimiche procedono lentamente.Per quanto riguarda le parti esposte al-l'acqua di mare calda, gli esperimentihanno dimostrato che le incrostazionipossono essere tenute sotto controlloclorurando l'acqua in maniera intermit-tente per un totale di un'ora al giorno.La concentrazione di cloro necessaria èmolto al di sotto dei limiti stabiliti dallaUS Environmental Protection Agency.

I risultati degli esperimenti non sonoancora stati applicati a un impianto pilo-ta a ciclo chiuso. Vi sono comunque di-versi progetti di questo tipo, fra i qualiuno americano ad Hawaii, uno francesea Tahiti, uno olandese a Bali e un im-pianto galleggiante inglese. In tutti ilproblema maggiore è stato la concessio-ne dei finanziamenti necessari. Stimefatte negli Stati Uniti indicano che unimpianto da 50 megawatt costerebbe frai 200 e i 550 milioni di dollari, secondola localizzazione e i componenti prescel-ti. Queste stime si traducono in un costofra 4000 e 11 000 dollari per chilowatt dipotenza installata e in un costo di distri-buzione compreso fra cinque e 14 cente-simi di dollaro per chilowattora. (Unacentrale termica convenzionale alimen-tata con petrolio a 20 dollari al barile haun costo di distribuzione di 5,6 centesimiper chilowattora.) Il capitale necessarioper un impianto OTEC è molto maggioredi quello richiesto per una centrale ter-mica e, nell'attuale situazione economi-ca, il danaro non pare disponibile.

JI Governo federale sostiene anche la ricerca nel campo degli impianti a cir-

cuito aperto, in particolare quelli conevaporatore sotto vuoto, noti come si-stemi a ciclo Claude. I sistemi a cicloaperto non sono stati sviluppati quantoquelli a ciclo chiuso, ma tuttavia essi pa-iono presentare almeno quattro vantag-gi. Innanzitutto, usando acqua di marecome fluido di lavoro, non si rischia dicontaminare l'ambiente con fughe di so-stanze tossiche come il freon o l'ammo-niaca. Poi si impiegano scambiatori dicalore a contatto diretto, meno costosi econ rendimento migliore di quelli neces-sari per gli impianti a ciclo chiuso. Quin-di gli impianti a ciclo aperto dovrebberoavere un rendimento migliore e risultaremeno costosi di quelli a ciclo chiuso. Interzo luogo, gli scambiatori a contattodiretto potrebbero venire costruiti conmaterie plastiche e sarebbero quindi me-

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In questa disposizione di condotti in un impianto OTEC, quello più cortoè il collettore dell'acqua superficiale calda; quello di mezzo serve

per gli scarichi; il più lungo è il collettore dell'acqua fredda profondaed è fissato mediante anelli a cavi ancorati al fondo e sospesi a boe.

ACQUAk„../. FREDDA

GASNON CONDENSABILI

ACQUA FREDDAIN USCITA

ACQUA FREDDAIN INGRESSO

ACQUADISSALATA

ACQUA CONDENSATA

Nei condensatori a contatto diretto il vapore e l'acqua di raffreddamento si distribuiscono insiemesu un materiale di impaccamento che offre una grande superficie bagnata alla condensazione.

VAPORE

I condensatori a superficie consentono la produzione di acqua dissalata in un sistema OTECa ciclo Claude. Il condensatore è costituito da una serie di piastre alettate. L'acqua di raffred-damento scorre, in ingresso e in uscita, all'interno di canali nelle piastre, mentre il vapore vie-ne fatto passare fra le alettature tra piastra e piastra e così condensa in acqua dissalata.

no suscettibili alla corrosione e alle in-crostazioni in acqua di mare calda. Infi-ne, un sistema a ciclo Claude, con con-densatori a superficie, può fornire acquadissalata come sottoprodotto.

Al tempo stesso gli impianti a cicloaperto presentano problemi tecnologicitipici. Innanzitutto richiedono turbinepiù grandi degli impianti a ciclo chiuso,a causa della bassa densità del vapore.Simili turbine richiedono ancora moltolavoro di messa a punto. Poi un sistemaa ciclo aperto deve prevedere un percor-so poco turbolento per il vapore a bassadensità e quindi l'evaporatore sotto vuo-to deve essere molto grande. Un possi-bile terzo problema è costituito dal fattoche l'acqua di mare degassata scaricatadall'impianto può modificare le proprie-tà chimiche dell'acqua circostante e ave-re quindi un effetto deleterio sugli orga-nismi che vivono in essa.

Diversi ricercatori hanno lavorato ne-gli ultimi anni per perfezionare i compo-nenti più importanti di un sistema a cicloClaude, realizzando un evaporatore aspruzzatori verticali, semplice e compat-to, e un condensatore a contatto diretto.Sviluppati presso il nostro laboratorio, alSolar Energy Research Institute di Gol-den, nel Colorado, entrambi presentanoil vantaggio di funzionare con perdite dicarico molto ridotte.

Dato che viene convertito in vaporesolo lo 0,5 per cento dell'acqua di marecalda d'entrata, ciò richiede un'alimen-tazione elevata, da due a quattro metricubi al secondo. Il pompaggio di una talequantità d'acqua comporta la necessitàdi mantenere al minimo le cadute dipressione entro il percorso onde assicu-rare un livello il più elevato possibile perla potenza sviluppata.

Per mantenere al minimo le cadute dipressione, l'evaporatore a spruzzatoriverticali ha raccordi di ingresso e di usci-ta relativamente semplici, che consento-no una facile separazione del vapore dal-l'acqua esausta. In esso lo scambio dicalore per un dato volume di acqua è diun ordine di grandezza superiore a quel-lo dei modelli in commercio.

Un'altra caratteristica di questa appa-recchiatura è la grande superficie sullaquale avviene l'evaporazione. L'evapo-razione istantanea, tipica dei sistemi aciclo aperto a bassa pressione, avvienesolo alla superficie del fluido di lavoro.L'evaporatore dovrebbe quindi ripartirel'acqua in modo che la superficie di eva-porazione sia grande e venga rinnovatadi continuo. Effettivamente il nuovo ti-po di evaporatore suddivide l'acqua iningresso con la serie di spruzzatori verti-cali. Le goccioline prodotte da questinon solo entrano in collisione fra loro,rimescolando bene l'acqua, ma anche sirompono quando urtano gli schermi diseparazione posti sotto gli spruzzatori.

I a ricerca nel campo dei condensatorisi è concentrata sugli scambiatori di

calore a contatto diretto, che possono

essere più efficienti dei condensatori asuperficie e fornire così potenze più ele-vate. La condensazione a contatto diret-to si svolge in condizioni molto simili aquelle dell'evaporazione istantanea. Dà,infatti, il miglior rendimento quandol'acqua di mare fredda è distribuita uni-formemente nel condensatore, con unasuperficie quanto maggiore possibile e-sposta al vapore esausto.

Un tipo di condensatore a contatto di-retto è costituito da due cilindri con leestremità aperte, riempiti con un mate-riale di impaccamento del tipo impiega-to comunemente nelle torri di raffredda-mento. L'acqua si distribuisce uniforme-mente sulla superficie del materiale diimpaccamento, facilitando la condensa-zione del vapore che viene a contattocon essa. I quattro quinti circa del vapo-re condensano entro il primo cilindro,nel quale il vapore scende in parallelocon l'acqua. Il resto del vapore, assiemeai gas non condensabili, viene fatto poi

risalire entro il secondo cilindro, in con-trocorrente rispetto al flusso dell'acqua.Questi gas, insieme al poco vapore resi-duo, sono asportati dall'alto del secondocilindro da un sistema di scarico.

Un inconveniente dei condensatori acontatto diretto è che non consentono laproduzione di acqua dissalata. Per otte-nerla è indispensabile tenere separati ilvapore che condensa e l'acqua di mareusata per il raffreddamento.

Un impianto a ciclo aperto con unapotenza netta di due megawatt e un con-densatore a superficie può produrre cir-ca 4320 metri cubi di acqua dolce al gior-no. Se la richiesta non supera le possibi-lità di produzione, l'impianto potrà uti-lizzare contemporaneamente i due tipidi condensatore. Dopo lo stadio di dis-salazione si userà un secondo condensa-tore a contatto diretto per concentrare igas non condensabili e per ridurre le di-mensioni del sistema di scarico sottovuoto, aumentando in questo modo il

rapporto fra potenza netta e potenza lor-da dell'impianto.

turbine sono forse i componenti piùI importanti dei sistemi OTEC a cicloClaude e sono anche quelli meno collau-dati. Nei piccoli impianti, la necessità didisporre di grandi turbine può veniresoddisfatta servendosi delle più granditurbine a vapore oggi in uso. Si tratta dimacchine di 4,5 metri di diametro, uti-lizzate negli stadi secondari, a bassapressione, di taluni impianti termici con-venzionali per la produzione di energiaelettrica. Dato che l'aumento del nume-ro delle turbine non sembra debba farlievitare i costi di più del 10 per cento, lapotenza prodotta può venire aumentatautilizzando più turbine in parallelo. Ineffetti il progetto francese per un im-pianto da 20 megawatt, da costruirsi aTahiti, prevede quattro turbine.

In alternativa, la costruzione di unasola turbina di maggior diametro richie-

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PIÙ DI 24 °C

DA 22 A 24 °C

DA 20 A 22°C

DA 18 A 20°C

MENO DI 18°C

PROFONDITÀ <1000 METRI

Le localizzazioni per impianti OTEC sono individuabili in base alla dif-ferenza di temperatura fra acque superficiali e acque alla profondità di1000 metri. In mare aperto si può installare l'impianto su una nave;altrove si possono costruire impianti sulla terraferma o appena al largo.

derebbe la realizzazione di notevoli pro-gressi nella tecnologia delle turbine. Al-la Westinghouse Electric Corporation siè calcolato che per un impianto in gradodi produrre 100 megawatt netti occorre-rebbe una turbina del diametro di 43,6metri. Gli sforzi sulle lunghissime palet-te di una tale turbina non consentireb-bero probabilmente di impiegare le le-ghe metalliche che sono utilizzate oggiper le turbine a bassa pressione. La so-luzione potrebbe forse essere offertadalle materie plastiche rinforzate, chesono robuste, leggere e possono veniresagomate facilmente in forme comples-se. Ingegneri della Westinghouse, dellaAdvanced Ratio Design, Inc., e dell'U-niversità del Delaware hanno progettatopalette in materiale composito lunghe esottili come pale da elicottero, ma sago-mate come le pale delle tradizionali tur-bine a vapore a bassa pressione.

Una ricerca finanziata dal Governodegli Stati Uniti ha concluso che un im-pianto a ciclo aperto da 10 megawatt puòcostare circa 7200 dollari per chilowattdi potenza netta installata. A tale prez-zo, l'impianto risulterebbe competitivosul mercato delle isole del Pacifico solose il costo del petrolio divenisse moltopiù elevato di quello odierno. Ma neiCaraibi e in altre zone con scarsa dispo-nibilità di acqua dolce i ricavi dalla ven-dita di acqua dissalata renderebbero, in-vece, competitivi gli impianti oTEc a ci-clo aperto a prezzi del petrolio moltoinferiori. Due recenti analisi tecniche edeconomiche di possibili localizzazioni,fatte da gruppi francesi e americani, mo-strano che piccoli impianti a ciclo Clau-de, con una potenza netta compresa frai cinque e i 15 megawatt, saranno realiz-zabili nel prossimo futuro per servire pic-cole comunità isolane.

Gli impianti OTEC sono caratterizzati

dalla presenza di un lungo condottoper la raccolta dell'acqua fredda, il che

offre la possibilità di sfruttare un'altragrande, e finora intatta, risorsa dal ma-re. L'acqua fredda non serve soltantoper azionare i condensatori, ma contieneil nutrimento necessario per le grandiquantità di plancton e di alghe, che co-stituiscono la base nutrizionale per la vi-ta animale negli ecosistemi marini. Lerisalite naturali dell'acqua profonda, chesi osservano solo in corrispondenza dello0,1 per cento della superficie degli ocea-ni, alimentano la produzione del 44 percento delle risorse ittiche mondiali. L'ac-qua fredda pompata con l'elettricità for-nita dagli impianti OTEC potrebbe quindivenire impiegata per colture marine suvasta scala. Essa può trovare anche im-pieghi secondari, come la refrigerazionee il condizionamento dell'aria.

Questo grande potenziale rimane inu-tilizzato a causa delle difficoltà nella co-struzione di condotti di diametro supe-riore a due metri e nella loro posa fino aprofondità dell'ordine dei 1000 metri.Per circa 40 anni dopo i primi esperimen-ti pionieristici di Claude, tutti gli sforziper costruire e porre in opera condotti agrande profondità sono falliti. Successi-vamente il Mini-ouc e l'oTEc-1 hannousato con successo condotti flessibili inpolietilene che, comunque, erano piùcorti di quelli richiesti da un impiantocostruito a terra.

Nel 1981 il National Energy Labora-tory dello Stato di Hawaii ha posato sulfondo del mare un tubo di polietilene dipiccolo diametro (30 centimetri), malungo 1,5 chilometri. Oggi a quel con-dotto si deve la prima fornitura artificia-le continua di acqua fredda dalla profon-dità dell'oceano. Di conseguenza, il la-boratorio è divenuto il centro più impor-tante per la ricerca e lo sviluppo nel cam-po dello sfruttamento dell'energia termi-ca del mare e vi si conducono esperimen-ti su sistemi o'rEc a circuito aperto echiuso. Il Governo dello Stato di Ha-waii, il Governo degli Stati Uniti e l'in-

dustria privata stanno collaborando conesso per aumentare la quantità d'acquadisponibile per gli esperimenti e per im-prese commerciali basate sull'acquacol-tura. È prevista l'installazione di un se-condo condotto di polietilene lungo co-me il primo, ma con diametro di un me-tro. Si stanno pure studiando altri mate-riali con cui costruire i condotti, fra cuicemento armato, acciaio, vetroresine,elastomeri e materiali compositi.

L'installazione di un condotto collet-tore d'acqua fredda profonda può consi-stere semplicemente nella sua posa sulfondo marino. Ma l'operazione è diffici-le e il risultato è aleatorio. Come alter-nativa, si può sospendere il condotto so-pra il fondo, usando varie tecniche. Ilprogetto francese dell'impianto di Tahitiprevede di installare una serie di cavi an-corati al fondo e sospesi a boe. Il tubocorrerà attraverso guide fissate ai cavi epotrà quindi evitare la discontinuità dipendenza e le asperità rocciose tipichedei fondali delle isole vulcaniche.

T 'impianto di Tahiti è progettato per1,--d utilizzare la risorsa di acqua freddadal mare per vari fini: acquacoltura, re-frigerazione e dissalazione. Consideran-do le difficoltà che il Governo franceseincontra nel finanziare l'impianto, que-sto forse non sarà neppure impiegato perprodurre energia elettrica. La dissalazio-ne e l'acquacoltura sono più promettentidal punto di vista economico.

Chi è impegnato nell'attività OTEC aHawaii ritiene che l'acquacoltura com-merciale fornirà all'industria privata l'in-centivo economico per costruire unacentrale elettrica OTEC nel prossimo fu-turo. Promuovendo lo sviluppo di con-dutture per prelevare acqua fredda inprofondità e di altri aspetti dello sfrutta-mento delle risorse di energia termicadel mare si può far maturare la tecnolo-gia omc per quando il petrolio divente-rà costoso o comincerà a scarseggiare.

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