Enormi turbine eoliche stanno arrivando su una costa vicino a te. Il gol ‘audace’ di Biden ripagherà?

 Enormi turbine eoliche stanno arrivando su una costa vicino a te.  Il gol 'audace' di Biden ripagherà?

L’amministrazione Biden sta facendo una grande scommessa sul fatto che le turbine eoliche di 60 piani che galleggiano a 20 miglia o più al largo delle coste della nazione produrranno una quantità significativa di energia a basso costo creando al contempo industrie nuove e redditizie.

L’iniziativa, annunciata la scorsa settimana, investe quasi 50 milioni di dollari per potenziare la tecnologia delle turbine eoliche offshore galleggianti, un’arena in cui gli Stati Uniti sono rimasti indietro. Potrebbe spingere il paese all’avanguardia nella tecnologia climatica all’avanguardia.

“Quello che stiamo facendo è posizionarci per guidare il mondo nell’eolico offshore galleggiante”, ha affermato Gina McCarthy, consulente nazionale per il clima della Casa Bianca.

L’annuncio includeva:

  • L’obiettivo di distribuire 15 gigawatt di vento offshore galleggiante entro il 2035, sufficienti per alimentare 5 milioni di case.

  • Ridurre del 70% il costo dell’elettricità proveniente dalle turbine eoliche galleggianti, a soli 4,5 centesimi per kilowatt entro il 2035, meno del costo dell’elettricità da combustibili fossili.

  • Un concorso a premi da 6,8 milioni di dollari per le tecnologie di piattaforme eoliche offshore galleggianti.

L’amministrazione mira a rendere l’eolico offshore galleggiante una parte significativa del mix della nazione, “vincendo la corsa globale per essere leader in questo spazio”, ha affermato il segretario all’energia Jennifer Granholm. “Ecco perché abbiamo fissato questo obiettivo grande, peloso e audace”.

Potrebbe sembrare una proposta rischiosa, considerando che gli Stati Uniti non hanno turbine galleggianti su larga scala e solo tre sistemi su scala industriale attualmente operano nel mondo. Ma altre nazioni stanno accelerando con la tecnologia, ampiamente ritenuta una parte fondamentale del mix globale di energia rinnovabile.

Mentre le turbine eoliche terrestri sono ben consolidate negli Stati Uniti, il paese è rimasto “molto indietro” quando si tratta di turbine offshore poste in acque così profonde che non possono essere fissate al fondo dell’oceano e devono galleggiare, ha affermato Erin Baker, una professoressa di ingegneria industriale presso l’Università del Massachusetts-Amherst’s Wind Energy Center.

Non è troppo tardi per recuperare il ritardo, ha detto.

“La tecnologia delle turbine galleggianti sta ancora emergendo”, ha affermato Baker. “Possiamo assolutamente ancora diventare leader”.

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Resta la logistica

L’investimento dell’amministrazione riflette le numerose sfide tecniche che l’eolico offshore deve affrontare per essere conveniente, in particolare la parte “fluttuante” dell’eolico offshore galleggiante.

Gli ingegneri sanno come costruire turbine eoliche potenti ed efficienti a terra e in acque poco profonde. Centinaia di migliaia sfornano da anni kilowatt di elettricità.

Ma la potenza del vento in mare aperto è immensa. Mettere turbine grandi come grattacieli su piattaforme galleggianti a più di 200 piedi sopra il fondo del mare è sempre più visto come il futuro per il fabbisogno energetico mondiale.

“Oltre l’80% delle risorse eoliche a livello globale si trova in acque profonde”, ha affermato John Olav Giæver Tande, capo scienziato di SINTEF, un istituto di ricerca norvegese noto per il suo lavoro sull’energia eolica.

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Gli Stati Uniti, con migliaia di chilometri di costa e un eolico offshore di prim’ordine, sono particolarmente ben posizionati per capitalizzare questa risorsa energetica.

“L’eolico offshore è davvero importante perché disponiamo di una straordinaria risorsa energetica ed è vicino ai nostri centri abitati”, ha affermato Baker. “Un terzo della popolazione degli Stati Uniti si trova in una contea che comprende una costa”.

Una torre di turbina eolica in fase di assemblaggio a Gulen, Norvegia, per il parco eolico galleggiante Hywind Tampen. Una volta completata, la torre sarà alta poco più di 325 piedi e si estenderà per ben 300 piedi sott’acqua.

Come funziona l’eolico galleggiante offshore

Ogni enorme turbina si trova su una piattaforma galleggiante. A differenza delle turbine a fondo fisso, che hanno fondamenta che scendono in profondità nel fondo dell’oceano, le turbine per acque profonde galleggiano e sono fissate al fondo dell’oceano con cime di ormeggio come l’ancora di una nave. Le linee elettriche sottomarine vanno dalle turbine alla costa per portare l’energia dove è necessaria.

Le turbine oceaniche aperte possono essere molto più grandi di quelle terrestri. Il fulcro delle lame a terra è in genere di circa 308 piedi, alto come la Statua della Libertà. In acque profonde, si prevede che l’hub potrebbe essere alto fino a 500 piedi, l’altezza del Monumento a Washington.

Dimensioni della turbina eolica e capacità di produzione di energia nel tempo.

Dimensioni della turbina eolica e capacità di produzione di energia nel tempo.

“La punta di una lama potrebbe salire a 820 piedi sopra l’acqua: è davvero alta.” ha affermato Walt Musial, che guida il team eolico offshore presso il National Renewable Energy Laboratory a Golden, in Colorado.

Quelle enormi lame, lunghe fino a 100 metri, producono molta elettricità. Una singola turbina può sfornare 15 megawatt di energia, sufficienti per alimentare 5.000 case, ha detto Musial.

L’industria energetica prevede che la tecnologia eolica galleggiante diventi presto competitiva in termini di costi. Secondo Lazard, una società di consulenza finanziaria che pubblica stime annuali sui costi di produzione dell’energia, l’elettricità di tutte le turbine eoliche nel 2021 era del 70% più economica rispetto al 2009.

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Gli esperti hanno detto al Dipartimento dell’Energia l’anno scorso che si aspettavano che i costi diminuissero di un altro 35% entro il 2035 e di quasi il 50% entro il 2050.

Altre nazioni stanno saltando sul carro a turbina galleggiante. Regno Unito, Corea e Cina hanno tutti grandi progetti in corso, con molti altri in cantiere. L’anno scorso la Cina ha installato 17 gigawatt di nuova energia eolica offshore, l’80% del totale globale, secondo il Global Wind Energy Council.

In Europa, si prevede che nei prossimi 20-30 anni verranno investiti miliardi di dollari nell’eolico offshore. “Stiamo parlando di qualcosa come da 300 a 400 gigawatt di energia offshore, che fornirà un terzo della domanda di elettricità in Europa nel 2050”, ha affermato Tande.

Tre tipi di sottostrutture eoliche offshore.  Illustrazione di Josh Bauer.

Tre tipi di sottostrutture eoliche offshore. Illustrazione di Josh Bauer.

Prossimamente sulle coste americane: quali progetti sono in lavorazione?

I primi prototipi di turbine eoliche offshore galleggianti hanno iniziato a funzionare nel 2009, una piccola turbina dimostrativa al largo delle coste dell’Italia meridionale e una su larga scala da 2,3 megawatt, nota come Hywind, al largo della costa norvegese, ha affermato Tande.

“C’era molto scetticismo. Funzionerebbe? Si ribalterebbe?” Egli ha detto. “Il metallo sarebbe affaticato in un ambiente così estremo?”

In effetti, l’oceano aperto si è rivelato un buon ambiente per la raccolta del vento e quella prima turbina è stata una delle più performanti al mondo, ha affermato.

La prima installazione eolica galleggiante statunitense, un sito di prova, è prevista nel Golfo del Maine. Il progetto dimostrativo da 11 megawatt dovrebbe entrare in funzione nel 2024.

Altri tre progetti sono proposti al largo delle coste della California e dell’Oregon. Le aste per i contratti di locazione in California sono previste entro la fine dell’anno. Sarebbero collocati in “aree di energia eolica” accuratamente scelte, ha detto Musial.

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Velocità del vento offshore negli Stati Uniti

Velocità del vento offshore negli Stati Uniti

“I santuari marini sono vietati, così come le rotte marittime e le aree di uso militare”, ha affermato. “Stiamo cercando di mantenerli in aree lontane dalla costa in modo che non abbiano un impatto visivo sulle comunità costiere”.

Sebbene tutta la tecnologia abbia un certo impatto sull’ambiente, è possibile ridurlo al minimo con l’eolico galleggiante offshore, ha affermato Tande.

“Puoi eseguire tutti i lavori di assemblaggio vicino al porto e quindi utilizzare i rimorchiatori per portare le turbine sul sito. Ciò consente di eseguire i lavori di installazione offshore abbastanza rapidamente senza rumori significativi”, ha affermato. “Non è necessario perforare il fondo del mare.”

Un buon abbinamento con il solare

Posizionare le turbine in mare aperto multiplo vantaggi, dicono gli esperti.

L’ambiente è ventoso. Il National Renewable Energy Laboratory stima che l’eolico offshore statunitense abbia il potenziale per generare fino a 2.000 gigawatt di elettricità, quasi il doppio dell’uso attuale del paese.

Anche i venti oceanici soffiano in modo più costante e tendono a raggiungere il picco la sera, proprio quando i pannelli solari sulla terraferma si spengono.

“C’è un vantaggio nell’avere questi mescolati insieme”, ha detto Musial. “Il vento sale mentre il solare scende”.

L’eolico offshore genererà anche posti di lavoro nella produzione e nell’edilizia. Ciò è in parte dovuto al fatto che i componenti sono così grandi che non ha senso reperirli da fornitori esteri come la Cina, ha affermato.

Le turbine eoliche in acque poco profonde stanno già generando industrie e produzione che supporteranno le turbine più lontano, ha affermato Musial.

Una fabbrica nel New Jersey è in costruzione per costruire le fondamenta per le turbine eoliche offshore e dovrebbe entrare in funzione nel 2025, ha affermato.

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“Prima non c’erano aziende che producevano cavi sottomarini ad alta tensione”, ha affermato. “Ora ce ne sono almeno due negli Stati Uniti, uno in North Carolina e uno in Massachusetts”, ha detto.

Gli esperti riconoscono che le turbine eoliche galleggianti devono ancora affrontare ostacoli. Ma dicono che gli sforzi devono iniziare ora per aumentare la tecnologia mentre incombe una crisi climatica ed energetica.

“L’unica cosa che possiamo fare di sbagliato in questo momento è fare troppo poco per svilupparlo”, ha detto.

Elizabeth Weise si occupa dei cambiamenti climatici e della transizione energetica. Contattala a eweise@usatoday.com

Contributo: Associated Press

Questo articolo è apparso originariamente su USA TODAY: ne vale la pena il piano per turbine eoliche offshore di Biden? Cosa sapere.