Energia eolica per la ricerca scientifica in Antartide

Il 16 gennaio è stato un giorno molto importante sia nella storia dell'Antartide sia in quella dell'energia. Sull'isola di Ross è stata inaugurata la seconda centrale eolica del continente: tre turbine alimenteranno due importanti basi di ricerca in Antartide, quella statunitense di Mc Murdo e quella neozelandese di Scott. Contemporaneamente il generatore a olio combustibile della Scott è stato spento.

L'energia è uno dei problemi più importanti che devono essere affrontati in una spedizione nel Continente Bianco. Lontani da qualsiasi area di approvvigionamento e con la ovvia necessità di energia, anche solo per riscaldare le basi e mandare avanti la strumentazione scientifica, fino ad oggi la soluzione è sempre stata quella di generatori a combustibili fossili.

Anzi, non sempre.

Non tutti sanno che proprio la base di Mc Murdo era stata rifornita di energia da un reattore nucleare. Autorizzato dal Congresso degli Stati Uniti nell'agosto del 1960, questo impianto fu affidato alla Marina americana e divenne operativo nel 1962. Aveva una potenza di 1,8 Mw. Sembra una tempistica sorprendente, ma in realtà quando il congresso ne approvò la costruzione, il progetto era già pronto da svariati anni. 

Il reattore fu poi smantellato a partire dal 1972. 10 anni di funzionamento per un impianto nucleare sono davvero pochini, ma il motivo è stato sostanzialmente il fallimento del progetto. Il tutto fu fermato da problemi di corrosione, perdite di radioattività e interruzioni di funzionamento. Quindi, giudicandone troppo onerosa la necessaria manutenzione, fu presa la decisione di smantellare ogni cosa. I materiali sono tornati negli USA, assieme a 11.000 metri cubi di terra radioattiva. Non ho notizie sulla presenza di radioattività residua in zona.  La conclusione di questa vicenda ha comunque impedito la costruzione di altri esemplari del prigramma: un'altro a Mc Murdo, uno alla stazione Byrd e un terzo addirittura alla Amundsen - Scott, la stazione costruita in mezzo al continente, proprio al polo sud. 

Da allora i combustibili fossili hanno rappresentato l'unico sistema di produzione dell'energia in loco. E' chiaro che tale scelta non sia in linea con i proclami di mantenere l'ambiente antartico con le sue caratteristiche preesistenti all'arrivo dell'uomo. Questo perchè ovviamente il combustibile va trasportati sul posto, con i conseguenti costi energetici di trasporto e di strutture per lo stoccaggio, di costi ambientali (le emissioni di gas in atmosfera) e perchè con i combustibili fossili si sfrutta al massimo il 20% dell'energia disponibile teorica: quando producendola direttamente dal vento la resa è dell'80% (con l'esclusione della produzione di calore). 

Affrontare in maniera ambientalmente corretta il problema dell'energia in Antartide significa trovare una fonte rinnovabile e che sia disponibile sul posto: anche le biomasse sono energia rinnovabile ma un conto è emettere CO2 nelle zone dove sono state coltivate quelle biomasse sapendo che la crescita di nuove piante ne sequestrerà la CO2, un altro è farlo in zone dove di biomasse non ne crescono. E poi il combustibile va lo stesso trasportato. 

L'energia solare non va certo bene per il lungo e buio inverno polare e in estate la luce non è molto potente, anche se basta orientare in modo giusto gli specchi per migliorarne la potenzialità: gli australiani hanno realizzato nella base Davis degli impianti solari per la produzione di acqua calda, decisamente quelli più meridionali che si conoscano... Li vediamo in foto.

Restava il vento, che da quelle parti è decisamente disponibile in quantità industriali. Mi sono già espresso in maniera molto entusiastica sulle possibilità dell'eolico e ci credo veramente, pur se anche le pale hanno qualche controindicazione ecologica. 

Ed è quello che è stato fatto.

Il primo progetto è quello della stazione australiana di Mawson, entrata in servizio nel 2003, dove comunque i generatori diesel integrano sempre le necessità: l'eolico arriva a poco meno del 60% del fabbisogno. E' significativo che, tanto per fare un esempio, a dicembre 2009 quella base grazie all'eolico abbia risparmiato quasi 30.000 litri di carburante, evitando contestualmente l'immissione in atmosfera di 74 tonnellate di CO2.

Visti gli ottimi risultati australiani, nel 2005 è partito il progetto di americani e neozelandesi. Le basi Scott e Mc Murdo sono molto vicine fra di loro e anche per questo la collaborazione logistica fra le due nazioni è sempre stata elevata. Non solo, ma con un unico impianto servi due basi al prezzo di una. L'inaugurazione, prevista per il febbraio 2010 è stata addirittura anticipata di un mese.

Le difficoltà logistiche affrontate sono state ovviamente notevoli. La costruzione è avvenuta in due estati diverse: nella prima sono state montate le basi, nella seconda le pale. I manufatti, di origine tedesca, sono arrivati via nave.

Le tre turbine eoliche di 33 metri di diametro, con la colonna alta 40 metri sono capaci di fornire 330 KW/h di energia elettrica. Finanziate quasi interamente dalla Nuova Zelanda nel quadro di una joint-venture fra le due nazioni, alimenteranno per quasi il 100% le necessità della base Scott e il 15% della Mc Murdo, con un bel risparmio di combustibile e evitando le emissioni dovute alla combustione. Si parla di oltre 430.000 litri di carburante e più di 1300 tonnellate di CO2 non emesse all'anno.

Se l'impianto si dimostrerà valido sono in programma altre turbine per eliminare definitivamente o quasi dalla dipendenza del petrolio anche la base americana e questo costituirà un nuovo successo dell'energia eolica, rafforzato dalle condizioni estreme di freddo e di salsedine dell'area.

Per quanto riguarda la collocazione delle future turbine, c'è da fare molta attenzione a causa della presenza in zona di strumenti molto sensibili per misurazioni atmosferiche.

Indubbiamente la copertura totale del fabbisogno energetico della ricerca scientifica in Antartide mediante le rinnovabili è un obiettivo ambizioso, ma percorribile. Di sicuro mette in gioco diversi fattori, fra i quali l'affidabilità dei componenti. E servirà molto per aumentare l'autorevolezza dell'eolico fra le varie fonti di energia.