Antartide, installata la prima turbina eolica nella base italiana

31 gennaio 2018,

La base italiana in Antartide “Mario Zucchelli” ora è alimentata anche da energia eolica e fotovoltaica. Una sfida per dimostrare che le rinnovabili funzionano anche con i climi più estremi.

A 15mila chilometri di distanza, 12 ore di fuso orario e con uno sbalzo termico di 40 gradi, hanno iniziato a girare le pale eoliche del primo impianto realizzato nella base italiana Mario Zucchelli a Baia Terra Nova, che dal 1985 ospita il laboratorio scientifico del Pnra, il Programma nazionale di ricerche in Antartide. Progettata e realizzata dall’Enea, la prima centrale eolica sfrutterà i forti venti catabatici (venti che soffiano scendendo da un’inclinazione topografica, come una collina, montagna, ghiacciaio o un plateau) per produrre circa 63mila chilowattora (kWh) di energia elettrica l’anno, con benefici ambientali ed economici grazie a risparmi annui di almeno 24mila litri di combustibile e di quasi 80mila euro di spese energetiche.

Aerogeneratore ad asse verticale installato nella base italiana Mario Zucchelli in Antartide ©Enea

Installazione dell'aerogeneratore . ©Enea

Montaggio delle pale dell'aerogeneratore. ©Enea

Tetto della base italiana con impianto fotovoltaico. ©Enea

Produrre energia in Antartide

Attualmente la base è alimentata con un particolare combustibile fossile, il Jet A-1, un kerosene avio addizionato con uno speciale inibitore di congelamento. Nella stagione invernale la stazione italiana non è presidiata e quindi il fabbisogno energetico è minore, ma è comunque fondamentale mantenere in funzione i sistemi di comunicazione satellitari, le stazioni scientifiche e meteo e garantire il riscaldamento di alcuni locali adibiti a deposito per le apparecchiature sensibili. Durante il periodo estivo, il consumo energetico della base aumenta arrivando a circa 200 KWh, e l’impianto eolico lavora in parallelo con la centrale a combustibile fossile.

“Il grosso del fabbisogno energetico della Stazione viene soddisfatto per mezzo dei gruppi elettrogeni a combustibile fossile che resta il vettore energetico prevalente”, ha spiegato Francesco Pellegrino dell’Enea a Lifegate. “L’energia elettrica in Antartide è vita e al momento l’aleatorietà e la discontinuità delle fonti rinnovabili in progetti tra l’altro sperimentali non garantiscono l’affidabilità e la continuità massima di servizio che la Stazione M. Zucchelli tre le più grandi e più operative dell’intero continente, richiede. Tuttavia, il nostro sforzo verso una riduzione sensibile dell’impatto ambientale è massimo e proveremo in futuro ad aumentare la quota di energia verde in una Stazione che apre, chiude e rimane non presidiata ogni anno, caratteristica che la rende oltremodo complessa anche nella gestione impiantistica”.

Eolico e fotovoltaico in Antartide

L’impianto eolico è formato da 3 aerogeneratori alti circa 10 metri, ciascuno composto da un rotore di 7 metri e da turbine tri-pale di 5 metri ad asse verticale. La scelta di questa tecnologia è stata dettata da dover garantire una certa resistenza meccanica e strutturale ai forti venti catabatici presenti nel sito antartico. Una volta a regime, le tre torri eoliche riusciranno a coprire il fabbisogno di elettricità della base italiana durante l’intero inverno antartico.

L’impianto è stato personalizzato scegliendo materiali e soluzioni tecniche specifiche per climi particolarmente freddi e trasferito in base via mare, con la motonave oceanografica-cargo Italica nel corso delle traversate fatte nelle ultime due campagne antartiche. La scelta del sito e la realizzazione delle fondazioni sono state effettuate dopo un’analisi georadar eseguita dai geologi ricercatori della Stazione Mario Zucchelli.

All’impianto eolico si aggiunge un impianto fotovoltaico che si estenderà per circa 400 metri quadrati sul tetto della stazione Zucchelli, per fornire fino a una potenza massima di 60 kW dei 200 kW necessari per il funzionamento delle apparecchiature durante la Campagna estiva.

Base Italiana in Antartide — Base Italiana “Mario Zucchelli” in Antartide

Le sfide delle rinnovabili in Antartico

Impianti energetici in condizioni estreme, come quelle dell’Antartico, sono sempre una sfida. Nel caso della base italiana, secondo i ricercatori, non c’è un vero rischio correlato al fermo dei due impianti rinnovabili. La continuità di servizio in entrambi i casi è garantita da i gruppi elettrogeni di backup. “Gli aspetti più critici – ci spiega Pellegrino – sono sicuramente legati al funzionamento delle turbine eoliche durante l’inverno antartico, senza presidio umano del sito, ma stiamo lavorando a definire un sistema di monitoraggio e telecontrollo in grado, da remoto, di poter arrivare fino all’arresto d’emergenza della turbina in caso di malfunzionamento”.

Altre difficoltà intrinseche alla gestione della centrale sono legate alle condizioni estreme del sito che è caratterizzato dai forti venti catabatici e dalle basse temperature invernali. Queste presentano minimi stagionali fino a -40°C e possono determinare formazione di ghiaccio sulle pale e sulle altre componenti del rotore. “I venti catabatici, che dall’altopiano antartico precipitano verso la linea di costa, con picchi anche superiori a 100 nodi (185 Km/h), hanno un potenziale distruttivo che non può essere trascurato. Tutto ciò – continua Pellegrino – ha imposto un’attenta valutazione progettuale della struttura meccanica e delle parti in movimento, in particolare nella scelta dei materiali, nel dimensionamento dei componenti e nella realizzazione delle opere di fondazione”.

Le scuole incontrano l’Antartide con il concorso “Immagini per la Terra” di Green Cross Italia. ©Enea

L’Antartico entra in classe

Il progetto della base italiana “Mario Zucchelli” è entrato a scuola, come parte dell’iniziativa della XXVI edizione del concorso nazionale per le scuole “Immagini per la Terra”, organizzato da Green Cross in collaborazione con il ministero dell’Istruzione. Il concorso invita gli studenti a mettersi nei panni di ricercatori e giornalisti, per trovare una soluzione alle sfide ambientali. Questa volta gli studenti hanno immaginato di essere in Antartide e gli è stato chiesto di immaginare lo scenario di un Pianeta completamente ‘verde’, alimentato solo da fonti rinnovabili. Uno sforzo di immaginazione che non doveva essere un’utopia, ma una realtà. L’esempio della base italiana è la prova che è possibile riuscire a creare e usare energia libera in una terra inaccessibile come l’Antartide che significa portare speranza e trasmettere un esempio di collaborazione internazionale, affinché tutti i Paesi possano beneficiarne senza più dipendere dai combustibili fossili.