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Le turbine potrebbero sfruttare la potenza del Mississippi
Decine di migliaia di turbine ancorate al fondo del fiume Mississippi potrebbero un giorno fornire più di un gigawatt di energia rinnovabile, sufficiente per alimentare un quarto di milione di case. Questa è la visione di Free Flow Power, una startup con sede a Gloucester, nel Massachusetts, che ha recentemente ricevuto i permessi preliminari dagli Stati Uniti. Commissione federale per la regolamentazione dell'energia (FERC) concedendole il diritto di esplorare la produzione di energia in dozzine di siti lungo il basso Mississippi nei prossimi tre anni.
Accendere: Free Flow Power spera di distribuire decine di migliaia di turbine sottomarine nel fiume Mississippi. Quelle turbine potrebbero generare energia sufficiente per un quarto di milione di case.
Lo sviluppo proposto è uno dei numerosi progetti idrocinetici in corso. Tali progetti cercano di generare elettricità dal movimento delle onde, dai flussi di marea o dalle correnti dei fiumi, senza l'uso di dighe.
L'ambizioso progetto del Mississippi, tuttavia, si basa su una tecnologia relativamente non provata. L'unico sistema idrocinetico commerciale di energia fluviale operante negli Stati Uniti è una singola turbina dispiegata da Energia idroverde vicino a una diga idroelettrica convenzionale sul fiume Mississippi a Hastings, Minnesota.
Free Flow spera di distribuire energia idrocinetica su una scala senza precedenti: centinaia di turbine da 40 kilowatt, ciascuna delle dimensioni e della forma di un grande motore a reazione e attaccate a piloni che sporgono dal letto del fiume in 88 località lungo il Mississippi.
Sebbene la maggior parte delle aziende che sviluppano la tecnologia idrocinetica si sia concentrata sull'energia delle maree o delle onde, il direttore finanziario di Free Flow, Henry Dormitzer, sostiene che l'energia fluviale presenta vantaggi distinti. L'acqua scorre in una direzione, non contiene sale e, nel caso del Mississippi, le persone hanno trascorso 100 anni a monitorare i flussi e le velocità dell'acqua, dice.
Ma il Mississippi è anche uno dei corsi d'acqua più trafficati del mondo e l'azienda dovrà dimostrare che le sue turbine non interferiranno con la navigazione commerciale e che non avranno alcun impatto negativo sulla fauna selvatica del fiume.
Nel luglio 2009, Free Flow ha iniziato un test di sei mesi di una turbina pilota (un terzo delle dimensioni di quelle commerciali pianificate) nel Mississippi, e l'azienda sta ora testando un prototipo su scala commerciale in laboratorio. Free Flow ha anche ricevuto $ 7,4 milioni di finanziamenti da investitori e dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti che gli consentiranno di testare il suo prototipo più recente nel Mississippi il prossimo anno. Free Flow Power sta cercando ulteriori finanziamenti per testare quattro turbine, ciascuna collegata a un pilone separato, per un periodo di 12 mesi, come richiesto da FERC come parte del processo di licenza.
Free Flow utilizza un design a turbina avvolto che incanala l'acqua attraverso le pale della turbina. L'acqua passa attraverso un rotore con sette lame progettate per una bassa velocità di rotazione per ridurre al minimo i colpi di pesce. Le turbine saranno posizionate a 10 o più piedi dal letto del fiume. A questa profondità, l'acqua si muove, in media, da uno a tre metri al secondo.
Uno studio del 2007 dell'Electric Power Research Institute di Palo Alto, in California, ha previsto che gli Stati Uniti potrebbero sviluppare tre gigawatt di energia idrocinetica dai fiumi entro il 2025. Questo è l'equivalente di circa due nuove centrali nucleari. Non c'è dubbio che il potenziale dell'energia idrocinetica fluviale sia enorme, ma questa industria è così giovane che è molto difficile dire quanto sarà economicamente sostenibile, afferma Andrea Copping, senior program manager presso il Pacific Northwest National Laboratory a Sequim, Washington.
Copping afferma che l'energia idrocinetica ha bisogno di un forte impegno da parte degli interessi commerciali e governativi se deve decollare. A meno che non ci siano fondi pubblici per aiutare a far decollare questo settore, non avremo un'industria, dice. In questo momento i primi sviluppatori sono stati colpiti da studi molto costosi, perché la FERC non sa quali siano i problemi, quindi vogliono che le singole aziende esaminino tutti i potenziali problemi.
Michael Bahleda, un consulente energetico con sede nel Regno Unito Gruppo Halcrow , afferma che l'ottenimento dei finanziamenti necessari per svolgere gli studi necessari potrebbe rivelarsi difficile. Fino a quando non superi il processo di licenza, gli investitori non commetteranno molti soldi, dice. Allo stato attuale, le autorizzazioni e le licenze richiedono molto tempo. È difficile attirare capitali finché non si è più avanti in questo processo.
Bahleda si chiede anche se alcuni dei siti scelti lungo il Mississippi si dimostreranno praticabili, a causa di portate d'acqua insufficienti o a causa di problemi normativi relativi alla navigazione e all'ambiente.
La più grande sfida ambientale sarà prevenire attacchi diretti ai pesci e ad altri organismi. Anche se le singole turbine causano solo un piccolo numero di scioperi, la vastità del progetto proposto da Free Flow solleva notevoli preoccupazioni, afferma Servizio di pesca e fauna selvatica degli Stati Uniti la biologa Joyce Collins, che sta lavorando con Free Flow per studiare i problemi degli scioperi. Collins afferma che l'azienda dovrà prestare particolare attenzione a una specie in via di estinzione che vive nel Mississippi chiamata lo storione pallido.
Free Flow Power dovrà anche convincere gli operatori di chiatte che le loro turbine non interferiranno con il traffico commerciale. Ci sono momenti in cui puoi avere un periodo di bassa marea in cui ci sono solo 10-20 piedi dal fondo alla superficie dell'acqua; se hai piloni installati in determinate aree, una nave potrebbe incontrarli, afferma Mark Wright, vicepresidente di gli operatori delle vie navigabili americane , un gruppo commerciale che rappresenta l'industria dei rimorchiatori, dei rimorchiatori e delle chiatte.
Edward Lovelace, vice presidente dell'ingegneria di Free Flow Power, afferma che tutti i siti selezionati da Free Flow Power avranno spazio sufficiente sopra di loro anche durante i periodi di bassa marea. Basandosi sui dati storici del flusso dal Mississippi, la società ha selezionato i siti che hanno mantenuto una profondità di almeno 40 piedi durante i minimi di circa 100 anni. Tali siti consentirebbero un minimo di 20 piedi d'acqua sopra le cime delle turbine per le chiatte che aspirano non più di 14 piedi d'acqua.