Grazie a una nuova tecnica, gli scienziati sono riusciti a catturare gli atomi di litio mentre si trasformano in onde quantistiche.

 

Per la prima volta in assoluto, i fisici hanno catturato un’immagine chiara dei singoli atomi che si comportano come un’onda. L’immagine mostra atomi fluorescenti che si trasformano in piccole “macchie” confuse di pacchetti d’onda ed è la dimostrazione del fatto che gli atomi esistono sia come particelle che come onde, uno dei capisaldi della meccanica quantistica.

La natura ondulatoria della materia.

“La natura ondulatoria della materia rimane uno degli aspetti più affascinanti della meccanica quantistica”, spiegano gli autori dell’articolo. Aggiungono che la loro nuova tecnica potrebbe essere utilizzata per immaginare sistemi più complessi, fornendo spunti su alcune questioni fondamentali della fisica. Proposta per la prima volta dal fisico francese Louis de Broglie nel 1924 e ampliata da Erwin Schrödinger due anni dopo, la dualità onda-particella afferma che tutti gli oggetti di dimensioni quantistiche, e quindi tutta la materia, esistono sia come particelle che come onde allo stesso tempo.

L’equazione di Schrödinger.

L’equazione di Schrödinger afferma che gli atomi esistono come pacchetti di probabilità simili a onde nello spazio, che collassano poi in particelle discrete dopo l’osservazione. Sebbene sembri controintuitiva, questa bizzarra proprietà del mondo quantistico è stata dimostrata in numerosi esperimenti. Per immaginare questa dualità, i fisici hanno prima raffreddato gli atomi di litio a temperature prossime allo zero assoluto bombardandoli con fotoni provenienti da un laser. Una volta che si sono raffreddati, altri laser li hanno intrappolati all’interno di un reticolo ottico.

L’esperimento degli scienziati.

Con gli atomi raffreddati e confinati, i ricercatori hanno acceso e spento il reticolo ottico, espandendo gli atomi da uno stato confinato di quasi particella a uno simile a un’onda, e viceversa. Una telecamera al microscopio ha registrato la luce emessa dagli atomi nello stato di particella in due momenti diversi. Mettendo insieme le immagini, gli autori hanno ricostruito la forma di quest’onda e osservato come si espande nel tempo, in perfetto accordo con l’equazione di Schrödinger.

https://www.passioneastronomia.it/questa-foto-mostra-gli-atomi-che-si-trasformano-in-onde-quantistiche-come-previsto-da-schrodinger/

Il Nobel per la Fisica alla scoperta delle onde gravitazionali.

A Thorne, Barish e Weissle, mezione a Ligo e Virgo., applausi e brindisi dei fisici italiani.

l Nobel per la Fisica 2017 è stato assegnato alla scoperta delle onde gravitazionali. Il Nobel è stato assegnato a Kip Thorne, Barry Barish e Rainer Weiss. Sono state menzionate le collaborazioni internazionali Ligo e Virgo.

Una metà del premio va a Rainer Weiss, mentre l'altra metà è stata assegnata congiuntamente a Barry C. Barish e Kip S. Thorne "per il contributo decisivo al rivelatore Ligo e all'osservazione delle onde gravitazionali". Per tutti e tre i premiati la Fondazione Nobel ha indicato come affiliazione le collaborazioni Ligo-Virgo.

I PREMIATI
Weiss (85 anni), è nato nel 1932 a Berlino. Ha preso il dottorato nel 1962 negli Stati Uniti, nel Massachusetts Institute of Technology (Mit), dove ha continuato a insegnare. 

Barish (81 anni) è nato nel 1936 negli Stati Uniti, a Omaha. Dopo il dottorato nell'Università della California a Berkeley, ha insegnato nel California Institute of Technology (Caltech). 

Thorne (77 anni) è nato negli Stati Uniti, a Logan. Ha studiato nell'università di Princeton e ha avuto la cattedra di fisica teorica nel California Institute of Technology (Caltech). E' diventato celebre per il grande pubblico dopo la sua consulenza scientifica per il film Interstellar.

Da sinistra Barish, Weiss, Thorne (fonte: Fondazione Nobel)

I COMMENTI

Emozione e commozione, un grande abbraccio all'Infn. Un grandissimo applauso e un brindisi ha accolto, nella sede dell'Infn a Roma, la notizia del Nobel per la Fisica 2017 alla scoperta delle onde gravitazionali, "Questa volta è stata premiata la globalità della scienza", ha detto il direttore dell'Osservatorio Gravitazionale Europeo (Ego), Federico Ferrini, dedicando il brindisi al papà del rivelatore Virgo, Adalberto Giazotto.

D'Amico (Inaf), apre nuovi orizzonti nello studio del cosmo. Un riconoscimento che apre nuovi orizzonti di indagine dell'Universo e i telescopi italiani sono già all'opera per catturare le prime fotografie delle sorgenti di onde gravitazionali. Così il presidente dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), Nichi D'Amico, commenta l'assegnazione del Premio Nobel 2017 per la Fisica alla scoperta delle onde gravitazionali. ''Un grande e meritato riconoscimento per la fisica moderna, che apre nuovi orizzonti di indagine dell'Universo'' ha detto D'Amico. I telescopi dell'Inaf ha aggiunto ''sono già all'opera per produrre le prime 'fotografie' delle sorgenti di onde gravitazionali, a tutte le lunghezze d'onda, da terra e dallo spazio''.

Ferrini, un grande successo per l'Europa e l'Italia. "E' una giornata storica, è meraviglioso": il direttore dell'Osservatorio Gravitazionale Europeo (Ego), Federico Ferrini, è entusiasta del Nobel alla scoperta delle onde gravitazionali. "E' stata un'attesa trepidante e piena di speranze, che alla fine non sono andate deluse", ha detto subito dopo il brindisi e gli abbracci con gli altri protagonisti italiani della collaborazione Virgo, riuniti a Roma. Il Nobel assegnato oggi "è un grandissimo successo per l'Europa: Virgo - ha aggiunto - è il risultato della collaborazione fra sei Paesi europei, che ha sviluppato una tecnologia in modo indipendente dal punto di vista tecnologico rispetto a quella del rivelatore americano Ligo, anche se in modo parallelo. Tanto - ha rilevato - da arrivare a suggerire a Ligo delle scelte tecnologiche e a prendere dati insieme".

CHE COSA SONO LIGO E VIRGO

Le due collaborazioni Ligo e Virgo menzionate nel premio Nobel per la Fisica 2017 sono il risultato corale di una ricerca che nasce dalla partecipazione di 1.500 fisici di tutto il mondo, almeno 200 dei quali sono italiani.

Da un'idea italiana, del fisico Adalberto Giazotto, è nato il rivelatore Virgo, costruito nella campagna alle porte di Pisa, a Cascina. Nato dall'idea lanciata a meta' degli anni '80 da Giazotto e Alain Brillet, Virgo fa parte dell'Osservatorio Gravitazionale Europeo (Ego), fondato nel 2000 dall'Italia, con l'Infn e dalla Francia, con il Consiglio nazionale della ricerca scientifica Cnrs.

La sensibilità del rivelatore è stata aumentata grazie alla nuova versione di Virgo (Advanced Virgo), che ha appena concluso la prima fase congiunta di osservazione con Ligo: i due rivelatori hanno lavorato insieme come un unico, potentissimo strumento. Le due antenne di Virgo si trovano negli Stati Uniti sono entrati in funzione nel 2004 negli Stati Uniti (ad Handford, nello Stato di Washington, e a Livingston, nella Louisiana).

Recentemente sono stati potenziati ed e' stata questa nuova versione, chiamata Advanced Ligo, ad ascoltare per la prima volta le vibrazioni dello spazio-tempo. Diretta da Gabriela Gonzales, la collaborazione Ligo (Laser InterferometerGravitational-WaveObservatory) e' condotta congiuntamente dal Massachusetts Institute of Technology (Mit) e dal California Institute of Technology (Caltech), insieme ad altri centri di ricerca e universita' degli Stati Uniti, e comprende oltre 900 ricercatori di tutto il mondo.

Rappresentazione grafica delle onde gravitazionali (fonte: MoocSummers)

CHE COSA SONO LE ONDE GRAVITAZIONALI 
Previste un secolo fa dalla teoria della relatività di Albert Einstein, le onde gravitazionali sono state scoperte da due grandi collaborazioni internazionali, l'americana Ligo e l'europea Virgo, alla quale l'Italia collabora con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Le onde gravitazionali sono le 'vibrazioni' dello spazio-tempo provocate dai fenomeni più violenti dell'universo, come collisioni di buchi neri, esplosioni di supernovae o il Big Bang che ha dato origine all'universo.

Rappresentazione grafica delle onde gravitazionali (fonte: MoocSummers)

Viste per la prima volta nel settembre 2015, la loro scoperta è stata annunciata l'11 febbraio 2016 e adesso è stata finalmente premiata da un Nobel molto atteso. Come le onde generate da un sasso che cade in uno stagno, le onde gravitazionali percorrono l'universo alla velocità della luce creando increspature dello spazio-tempo finora invisibili. Poiché interagiscono molto poco con la materia, le onde gravitazionali conservano la 'memoria' degli eventi che le hanno generate. 


Rappresentazione grafica delle onde gravitazionali (fonte: PD-USGOV-NASA)

La scoperta delle onde gravitazionali è stata anche la conferma definitiva della teoria della relatività generale. Erano infatti l'unico fenomeno previsto da questa teoria a non essere stato ancora osservato.

Rappresentazione grafica delle onde gravitazionali previste dalla teoria della relatività generale di Einstein (fonte: Henze, NASA)

http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/fisica_matematica/2017/10/03/nobel-fisica-a-kip-thorne-barry-barish-e-rainer-weiss_07044a5a-f10b-47f2-8e97-ce0d25b0a856.html

Energia: arriva l'energia pulita ricavata dalle onde del mare.

Energia: arriva «Anaconda», il serpente che sfrutta le onde. - Luca Salvioli



Il segreto per catturare più energia dalle onde del mare è un serpente di gomma lungo 200 metri e largo 7 chiamato «Anaconda». Il sistema è stato ideato e realizzato in fase prototipale in Inghilterra. L'innovazione sta nel design (semplicissimo) e il materiale plastico, che rendono molto più economica rispetto a oggi la realizzazione e il mantenimento della struttura. La potenza teorica è di 1Mw, ovvero il consumo di energia elettrica di 2000 case.

Come funziona? «Anaconda» è chiuso su entrambe le estremità e riempito d'acqua. Viene situato tra i 40 e i 100 metri sott'acqua, parallelo all'arrivo delle onde. Il loro arrivo crea un rigonfiamento all'interno del tubo. Questo percorre tutta la sua lunghezza, spinto dall'incedere dell'onda sull'esterno. Alla fine del suo percorso, il rigonfiamento trova una turbina in grado di produrre energia eletttrica. Il vantaggio sta nel materiale: i dispositivi attualmente utilizzati sono fatti soprattutto di metallo. Nel caso dell'Anaconda, invece, fatta di gomma, il capitale iniziale e i costi di manutenzione scendono. Il progetto è stato testato su piccola scala in laboratorio. L'Engineering and physical sciences research council (Epsrc), in collaborazione con gli inventori di «Anaconda» e lo sviluppatore(Checkmate SeaEnergy), finanzia l'università di Southampton, che ora sta programmando una sperimentazione su larga scala. 

L'energia delle onde. L'energia del mare per il momento ha cifre decisamente inferiori rispetto alle fonti rinnovabili più note, come il vento. Ma alcuni Paesi, prevalentemente quelli affacciati sull'oceano, iniziano ad investire. E' il caso del Portogallo, dove da qualche mese, vicino a Porto, galleggiano tre serpenti marini rossi. Pesano 700 tonnellate ciascuno, per 142 metri di lunghezza e 3,5 metri di diametro. Il meccanismo è quindi simile a quello di «Anaconda», ma fatto di metallo: ci sono voluti mesi di lavoro e due anni per assemblarlo. La tecnologia è scozzese, del gruppo Ocean Power Delivery. L'investimento iniziale è stato di 8,2 milioni di euro, finanziato da Enersis, società portoghese controllata dalla spagnola Endesa, che a sua volta fa capo all'italiana Enel. Enersis investirà oltre un miliardo di euro in una serie di impianti, capaci di fornire elettricità a 450mila abitazioni. 

E l'Italia? Il nostro Paese ha mari meno mossi. Eppure nello specchio d'acqua tra Scilla e Cariddi dal 2001 lavora Kobold, la turbina che produce energia sfruttando le correnti marine dello Stretto nata da un'idea dell'armatore Elio Matacena. Kobold ha l'aspetto di una piattaforma galleggiante di circa 10 metri di diametro ed è dotata di una turbina ad asse verticale con tre grandi pale immerse in acqua, che ruotano grazie alla forza generata dalle correnti e che producono energia da trasferire sulla terraferma. La stessa tecnologia italiana verrà installata anche in Indonesia entro fine luglio, nell'isola di Lombok.

http://www.ilsole24ore.com/art/SoleOnLine4/Economia%20e%20Lavoro/2008/07/anaconda-energia-onde.shtml?uuid=bdee2cd2-4c29-11dd-9dcf-303698a95a0e&DocRulesView=Libero&refresh_ce=1

In Australia la prima centrale elettrica sott'acqua che sfrutta il moto ondoso. - Antonio Polizzi

L’idea è piuttosto semplice: possiamo ottenere elettricità dalla forza cinetica delle onde marine; in altre parole il moto ondoso del mare è in grado di produrre energia pulita e inesauribile. Nel mondo esistono già dei progetti che realizzano questo principio, pensiamo alle centrali posizionate lungo le coste della Norvegia, della Gran Bretagna e del Brasile solo per citarne alcune. Certamente, ognuna di queste realtà ha una propria maniera di sfruttare le onde, con delle turbine ad asse orizzontale in mare aperto come in Norvegia e in Gran Bretagna, oppure con dei bracci meccanici sui quali è installata una turbina a forma di coppa come nel caso del Brasile.

Adesso però, dopo dieci anni di lavoro e un costo complessivo di 70 milioni di euro, dall’Australia arriva la notizia di un impianto che sembra ancor più rivoluzionario: la prima centrale elettrica che produce energia dal moto ondoso e che contemporaneamente genera acqua potabile desalinizzando quella del mare. Il tutto in una struttura che è interamente sommersa. L’idea di ancorare tutto sott’acqua nasce ovviamente sia per la tutela del paesaggio, rendendola invisibile dalla riva, sfruttando oltretutto al meglio l’energia delle onde sotto la superficie, e sia per preservare tutte le parti che compongono la centrale da ogni eventuale corrosione, mareggiate o da qualsiasi altro fenomeno marino ritenuto pericoloso.

A finanziare la sua realizzazione ci ha pensato la ARENA – l’Agenzia australiana per le energie rinnovabili, insieme al Governo Federale e ad alcuni investitori privati. Il progetto invece è frutto degli ingegneri della Carnegie Wave Energy, l’azienda australiana con sede a Perth che per prima ha brevettato questo sistema davvero unico nel suo genere, e che lo ha ribattezzato “Sistema CETO”, in riferimento alla divinità marina della mitologia greca, raffigurata spesso come una creatura metà balena e metà serpente.

Le caratteristiche principali che lo rendono un progetto unico al mondo non riguardano solamente il fatto che al momento questa è la più grande centrale “a moto ondoso” di tutto il pianeta (anche se la Carnegie si dice in grado di realizzarne ancora più grandi), ma piuttosto è rivoluzionario il sistema con il quale viene prodotta energia elettrica e insieme acqua potabile.

Si tratta infatti di boe sottomarine in grado di alimentare delle pompe, fissate sui fondali a circa 50 metri di profondità, che consentono di azionare a loro volta delle turbine elettriche poste sulla terraferma, e così mentre da una parte viene generata energia elettrica a emissione zero, dall’altra l’acqua pompata viene impiegata per alimentare una centrale a osmosi inversa, per la desalinizzazione dell’acqua marina insomma.

Superate con successo le prime fasi di collaudo all’inizio dell’anno, la centrale è stata finalmente inaugurata a Febbraio, anche se ancora non sta lavorando al massimo delle sue possibilità. Solo due delle tre boe al momento sono state attivate, nell’attesa di mettere in funzione l’ultima boa con i dispositivi di desalinizzazione dell’acqua, che aumenteranno sensibilmente la sua produzione energetica nei prossimi mesi e che ovviamente forniranno acqua potabile come promesso dalla Carnegie e dalla ARENA.

Nonostante ciò, con solamente due terzi della proprie capacità in azione, l’impianto è già in grado di fornire elettricità all’intera base navale di HMAS Stirling a Garden Island, che con i suoi 3500 uomini e 26 unità navali rappresenta di fatto la più grande base della Marina Militare dislocata sul territorio australiano. I servizi di questa centrale infatti sono stati presi in affitto da subito dal Dipartimento della Difesa australiano e questo, in un certo senso, può dirsi il banco di prova definitivo per la completa riuscita del progetto.

Non appena anche l’ultima boa e l’impianto di desalinizzazione saranno a pieno regime infatti, il governo potrà avere quella prova tangibile del funzionamento di questo progetto su larga scala, e sarà in grado di attivare la realizzazione di altre centrali simili. Se tutto questo andrà secondo le stime della Carnegie perciò, l’Australia potrebbe diventare la prima nazione al mondo ad alimentare persino delle piccole città lungo la costa con la tecnologia del Wave Power, un sistema che fino ad ora purtroppo è stato ingiustamente sottovalutato.

http://www.aifors.it/in-australia-la-prima-centrale-elettrica-sottacqua-che-sfrutta-il-moto-ondoso/

Energia dal mare: moto ondoso, correnti e maree per un futuro sostenibile.

Molte tecnologie e impianti sono ancora a livello sperimentale ma dal mare si possono ricavare quantità enormi di elettricità. I migliori esempi in Europa.

L’idea di produrre energia dal movimento dell’acqua del mare non è recente. Diverse civiltà, in tempi antichi, cercarono di sfruttare il grande potenziale energetico del mare. I risultati erano modesti ma tecnologie come i cosiddetti "mulini a marea" permettevano di raccogliere l’acqua marina, durante il flusso delle maree, in un piccolo bacino che veniva poi chiuso con una paratia. Quando l’acqua poi defluiva, passava attraverso un canale che la conduceva forzatamente verso una ruota che muoveva una macina. Lo stesso principio, insomma, utilizzato per far funzionare i mulini con l’acqua dei torrenti.

In tempi molto più recenti l’obiettivo è stato quello di sfruttare il moto generato dalle maree per produrre energia elettrica pulita. Come è noto, le maree derivano dal moto periodico di salita e discesa di grandi masse di acqua che sono attratte dall’azione gravitazionale della luna e del sole. In condizioni particolarmente favorevoli, presenti però in pochi luoghi del pianeta, l'alta marea sulla costa può superare i 5 metri e anche più. L'energia cinetica delle masse d'acqua soggette alla marea si trasforma per attrito in energia interna all'acqua.

In Francia una barriera per sfruttare la marea

Il primo e storico esempio di impianto per sfruttare l’energia delle maree è quello costruito a La Rance, nei pressi di Saint Malò, sulla costa atlantica francese, già negli anni ’60. La portata dell’impianto raggiunge 18.000 metri cubi di acqua al secondo e la potenza erogabile raggiunge i 240 MW. La produzione di energia è abbastanza notevole, pari al 3% del fabbisogno elettrico della Bretagna. Si tratta però di una centrale a barriera, cioè composta da una diga in pietrame, 6 chiuse di entrata e uscita per vuotare e riempire rapidamente la foce del fiume e 24 turbine a bulbo. Le turbine idrauliche funzionano in entrambe le direzioni, sia con l’acqua in ingresso che con l’acqua in uscita.

La presenza di una barriera che deve essere scavalcata dalle acque, quando si verifica l’alta marea, è però piuttosto impattante per l’ambiente, poiché provoca considerevoli modifiche all’ecosistema e modifiche al fondale marino.  Tuttavia la struttura di La Rance richiama ogni anno, per la sua unicità, decine di miglia di visitatori. Questo tipo di impianti a barriera ha comunque diversi limiti. Oltre al fatto che può essere installato solo in poche località del mondo va anche considerato il costo molto elevato iniziale e la discontinuità di produzione di energia; c’è poi il tema dell’erosione delle coste, provocata dalla modifica dei flussi di marea e quello delle sedimentazioni all’interno del bacino.

SeaGen in Irlanda del Nord

Meno impattante (ma tuttora sono monitoraggio ambientale) è l’unica altra centrale di sfruttamento dell’energia delle correnti di marea esistente in Europa: si trova in Irlanda del Nord, a Strangford Lough. Si chiama SeaGen e la sua costruzione risale al 2008. Dopo una prima fase sperimentale durata alcuni mesi, ora la centrale, con una potenza installata di 1,2 MW, può soddisfare il fabbisogno di energia di circa 1.000 abitazioni. Non si tratta di un impianto a barriera ma di idrogeneratori a pale che vengono messi in movimento dove le correnti di marea sono più forti.  Oltre a questi due impianti europei, nel mondo ci sono altri 5 impianti per ricavare energia dalle maree: in Cina, Canada, Russia, Corea del Sud (2 centrali e una è in costruzione).

Energia dalle correnti marine

Applicazioni ancora più interessanti (e soprattutto meno impattanti per l’ambiente)  per ricavare energia dal mare sono invece quelle che sfruttano le correnti sottomarine e di marea. Sono, di fatto, simili all’impianto SeaGen dell’Irlanda del Nord ma non necessariamente devono essere installati solo in luoghi in cui il livello di marea è elevato. L'Unione Europea ha infatti di recente concluso uno studio che identifica circa 100 siti suscettibili di essere utilizzati per la produzione di energia elettrica dalle correnti marine e si calcola nel continente la disponibilità di questo tipo di energia sia pari a circa 75 GigaWatts. In Italia lo stretto di Messina è considerato uno dei siti più promettenti: le correnti marine presenti tra Calabria e Sicilia  hanno una potenzialità energetica di circa 15.000 MegaWatt.

Tanti prototipi e una fiorente sperimentazione

Esistono diverse tipologie di impianti e si tratta per in gran parte di prototipi e strutture sperimentali ma alcune forniscono comunque energia alla rete elettrica.  Le correnti marine, come le maree, sono perfettamente predicibili e quindi è possibile una stima precisa dell’energia che si può produrre ogni anno. La tecnologia sviluppata per le correnti marine, inoltre, può anche essere impiegata per le correnti fluviali o, più in generale, in tutte le situazioni dove c’è acqua in moto. La tecnologia impiegata è quasi sempre una turbina che può essere (come per le tecnologie eoliche) ad asse orizzontale o ad asse verticale. Le turbine ad asse orizzontale sono più adatte alle correnti marine costanti, come quelle presenti nel Mediterraneo, le turbine ad asse verticale sono più adatte alle correnti di marea per il fatto che queste cambiano direzione di circa 180° più volte nell'arco della giornata.

Impianti con turbine ad asse orizzontale sono installate nella centrale di Hammerfest in Norvegia e a Lynmouth in Inghilterra (in questo caso in mare aperto).

Un impianto innovativo a turbina esiste anche in Italia. Si chiama Kobold - dal nome di un folletto benevolo della mitologia nordeuropea – ed è stato allacciato alla rete elettrica nazionale dell'Enel nel marzo 2006. Si trova al largo di Ganzirri, a nord di Messina. La potenza generata è esigua, soli 40 Kwatt (13 abitazioni a pieno carico) ma bisogna tener conto che si tratta di un prototipo che presto dovrebbe raggiungere i 150 Kwatt (le correnti nella zona hanno una velocità di 2 metri al secondo). Ha l'aspetto di una piattaforma galleggiante di circa 10 metri di diametro, dotata di una turbina ad asse verticale con tre grandi pale immerse in acqua, è ancorata ad una boa che a sua volta è ancorata al fondale marino (che in quel punto si trova a 20 metri). L’ha ideata Elio Matacena, con l’intuizione di sfruttare al contrario un moderno propulsore navale montato sui traghetti Caronte. Kobold è stato poi sviluppato e realizzato dall’azienda Ponte di Archimede che è pronta a venderla in molti esemplari in Indonesia, dove il governo la ritiene una soluzione praticabile per dare energia alle sue tante piccole isole.

Importanti sperimentazioni su turbine funzionanti con la corrente marina sono in corso anche da parte dell’Università gallese di Swansea. Insieme a diversi partner stanno progettando le “Swanturbines”. Una particolarità di questo impianto è l'uso di "gravity base", un pesante blocco di cemento che tiene la turbina in piedi anziché ancorata con una trivellazione al fondo marino.

Energia dal mare può essere ricavata anche dal moto ondoso, sia al largo che sulla costa. Un impianto notevole è LIMPET (Land Installed Marine Powered Energy Transformer), realizzato sull’isola di Islay nella Scozia occidentale dall’azienda Wavegen.  È stato installato nel 2000 sulla linea costiera e l’energia che produce (500 KW) grazie al moto delle onde viene ceduta alla rete elettrica nazionale. SI tratta quindi di una sorta di protezione litoranea in cemento che usa il principio della colona d’acqua per produrre energia.

Sempre in Scozia è in corso di realizzazione la più grande centrale al mondo per la generazione di elettricità dalle onde marine, con una capacità prevista di 200 MW. È stata battezzata Costa Head Wave Project e sarà installato al largo della costa di Orkney, sull'isola di Mainland, da Sse Renewables, la principale azienda scozzese del settore, e Alstom, multinazionale francese che opera nel campo delle costruzioni meccaniche.  La centrale, spiegano i progettisti, sarà equipaggiata con una serie di convertitori di energia del moto ondoso basata su un sistema di 12 celle di assorbitori a membrana flessibile che convertono l’energia delle onde mobile in energia pneumatica.

L’impianto offshore scozzese ha un precedente importante in Portogallo. Nelle acque al largo di Agucadoura nel 2007 è stato installato Pelamis, il primo impianto commerciale per la produzione di energia elettrica con un sistema basato su una struttura semisommersa che, grazie al movimento delle onde agisce su dei pistoni idraulici accoppiati a dei generatori in grado di trasformare l'energia meccanica in energia elettrica. La struttura galleggia sull’oceano ed utilizza l’ampiezza dell’onda per funzionare. Qui un video che mostra l’impianto.

Una nuova versione di Pelamis (ribattezzata SeaSnake), elaborata in Scozia, è lunga 180 metri circa e pesa 130 tonnellate, è in grado di produrre 750 kW ed è considerato molto più efficiente rispetto alla precedente versione portoghese.

Se Pelamis e Cost Head Wave Project sono impianti che galleggiano sull’acqua è ampia anche la sperimentazione di sistemi con impianti sommersi, in grado di sfruttare il moto ondoso e delle correnti sottomarine. Uno di questi sistemi, che si basa sul principio idrostatico di Archimede, si chiama AWS(Archimedes Wave Swing), installato dalla AWS Ocean Energy al largo delle coste portoghesi. Consiste in una struttura ancorata al fondo marino nella quale una camera d'aria è compressa al momento del passaggio dell'onda sopra il sistema e risale quando l'onda è passata, nel sistema commerciale si dovrebbe avere una potenza di 2 MW, con una struttura (completamente sommersa) alta 30 metri e 10 metri di diametro.

http://ambiente.regione.emilia-romagna.it/rubriche/emilia-romagna-europa/energia-dal-mare-moto-ondoso-correnti-e-maree-per-un-futuro-sostenibile

Energia dalle onde del mare: integrarla con altre rinnovabili sara' semplice ed economico. - Marta Albè

Energia dalle onde del mare, integrare i nuovi sistemi per la produzione energetica sarà semplice ed economico. I costi reggono bene il confronto con altre fonti di energia. Lo suggerisce una nuova analisi sui sistemi di energia delle onde condotta nel nord-ovest del Pacifico.

Questo sistema dovrebbe essere stabile, affidabile e in grado di essere integrato nella rete energetica globale, con costi inferiori rispetto ad altre forme di energia alternativa, come l'energia eolica.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Renewable Energy e confermano ciò che gli scienziati avevano previsto, cioè che l'energia delle onde avrà meno problemi di variabilità rispetto ad altre fonti alternative.

La variabilità delle fonti energetiche alternative è uno dei fattori principali che frena il loro utilizzo. Se il vento o l'energia solare diminuiscono o variano ampiamente, per quanto riguarda le onde la variabilità sarebbe inferiore.

La sfida è ora quella di integrare la nuova forma di energia con altre fonti rinnovabili, secondo Ted Brekken, esperto della Oregon State University. Le spese per l'integrazione dell'energia ricavata dalle onde sarebbero inferiori del 10% rispetto all'energia eolica.

Al momento l'energia dalle onde non viene prodotta a livello commerciale nel nord-ovest del Pacifico, ma gli esperti ritengono che il suo potenziale per il futuro sia significativo e che i costi dovrebbero abbassarsi con lo sviluppo di più sistemi tecnologici.

Secondo lo studio in questione, l'ipotetica aggiunta di 500 megawatt di potenza nella regione del nord-ovest del Pacifico grazie all'energia ricavata dalle onde entro il 2025 sarebbe paragonabile alla costruzione di 5 nuovi grandi parchi eolici.

http://www.greenbiz.it/energia/altre-rinnovabili/12488-energia-onde-mare