MAREA ASTRONOMICA E METEOROLOGICA IN ITALIA

Università di L’Aquila
Dipartimento di Ingegneria delle
Strutture delle Acque e del Terreno
AIOM
Associazione di Ingegneria
Off-shore e Marina
Università del Salento
Dipartimento di Ingegneria
dell’Innovazione
Studi di Aggiornamento sull'Ingegneria Off Shore e Marina
Università del Salento
1 luglio 2011
MAREA ASTRONOMICA E METEOROLOGICA IN ITALIA:
Analisi propedeutiche ad applicazioni di ingegneria marittima e costiera
e allo sfruttamento delle sue potenzialità energetiche
Gian Mario Beltrami
LIAM-DISAT, Università degli studi di L’Aquila
Effetti e importanza delle variazioni di livello del mare
L’innalzamento o l’abbassamento del livello assunto dalla superficie marina implica
l’esposizione delle coste a onde di gravità di altezza maggior o minore, dipendendo il
frangimento – ovvero la dissipazione della maggior parte della loro energia - dal
tirante idrico.
In particolare, un innalzamento di livello comporta:
Aumento del carico idraulico sulle strutture
Nei nostri mari, ove - con l’eccezione di Venezia - si hanno variazioni di livello dell’ordine di
poche decine di centimetri, tale aumento è di relativa importanza, particolarmente per
strutture di difesa portuali fondate su tiranti idrici dell’ordine della decina di metri.
Aumento della erodibilità delle spiagge
In questo caso anche una variazione di poche decine di centimetri ha un effetto rilevante.
Ad esempio, su una spiaggia con pendenza 1/100, un innalzamento di 20 cm del livello
implica la sommersione di 20 metri di spiaggia.
e influisce (es.):
 definizione delle quote di banchina;
 realizzazione e restituzione di rilievi batimetrici.
Natura delle variazioni di livello del mare
Variazioni periodiche
Periodo
o scala temporale
Ampiezza (Mediterraneo
e Adriatico)
Marea Astronomica
12-24 ore
0.1-0.3 m
(0.6 m a Venezia)
Marea Meteorologica
durata della
perturbazione
(12-72 ore)
variabile con la forzante
(oltre 1 m a Venezia)
Modi Propri
Gravitazionali
6-26 ore
(21 ore modo Helmotz
Adriatico)
variabile con la forzante
(oltre 1 m a Venezia il
modo di Helmotz)
Variazioni Eustatiche
(eustatismo)
ere geologiche
ordine dei metri durante
le glaciazioni note
50-100 anni
variabile
(0.23 m a Venezia
nell'ultimo secolo)
Variazioni secolari
Variazioni
Epirogenetiche
(subsidenza)
Marea astronomica
Fenomeno: Ritmico innalzarsi e abbassarsi di livello accompagnato da spostamenti
orizzontali della massa marina (correnti di marea).
Cause: Azione di attrazione esercitata sulla terra dai corpi celesti, in particolare
modo la Luna e il Sole.
Si considerino due corpi sferici, rispettivamente di massa m1 (la Terra) e m2 (la Luna o il
Sole), in moto di traslazione senza rotazione (rivoluzione) attorno ad un comune centro di
gravità.
A causa del moto di rivoluzione, ogni punto
appartenente a uno dei due corpi è soggetto
alla forza di attrazione gravitazionale
newtoniana dovuta alla presenza dell’altro,
nonché alla forza centrifuga determinata dal
proprio moto attorno al centro di gravità del
sistema.
Per la stabilità del sistema, nel baricentro del
corpo di massa m1, la forza di attrazione
gravitazionale esercitata dal corpo di massa
m2 su quello di massa m1 è perfettamente
controbilanciata dalla forza centrifuga.
m1
m2

centro di gravità
b
c
Tale equilibrio non è soddisfatto in tutti i punti del corpo di massa m1. Infatti, mentre la
forza centrifuga è costante su tutto il corpo, l’azione di attrazione gravitazionale è
funzione del quadrato della distanza r1 del punto considerato dal baricentro del corpo di
massa m2
Nei punti distinti dal baricentro, l’equazione di equilibrio da origine a una forza risultante
per unità di massa data dalla somma della forza di attrazione gravitazionale locale e della
forza centrifuga costante.
Kcf
X
K gr1
K
r1
r/r
K gr0
r1/r1
r0
r0/r0
m2
m1
Conoscendo l'esatta posizione nel tempo del corpo celeste forzante (Luna, Sole, etc.) è
possibile scomporre il suo movimento in una molteplicità di moti periodici, principali e
secondari, di frequenza angolare nota e quindi sviluppare la forza risultante di marea in
termini, ciascuno corrispondente a uno dei moti componenti il moto del corpo
considerato.
La forza di marea, ovvero il potenziale di marea è stato in questo modo scomposto in 380
componenti di periodo noto (Doodson, 1926,1928).
Se la Terra fosse perfettamente sferica e interamente coperta da uno strato d'acqua di
spessore costante e la massa fluida rispondesse immediatamente alla forzante mareale
(assenza di inerzia della massa fluida), la determinazione e previsione delle variazioni di
livello, ovvero degli spostamenti della superficie libera, dovuti a tale forzante sarebbe
immediata in ogni punto della sfera terrestre.
L'inerzia della massa liquida, unitamente alla forma sferoidale della Terra e alla
conformazione frastagliata delle coste e dei fondali non permette tuttavia tale derivazione.
Tali irregolarità infatti, pur lasciando invariati i periodi delle componenti della forzante,
influiscono sulla loro ampiezza e sulla loro fase.
Questa è la ragione fondamentale per la quale, sulla Terra, è possibile osservare
escursioni di marea diverse a seconda della località presa in considerazione.
Marea Meteorologica
Fenomeno: Disturbo del ritmico innalzarsi e abbassarsi del livello marino dovuto alla
marea astronomica, la cui importanza relativa rispetto a quest’ultima dipende dalla
stagione, dalla latitudine e dalla piattaforma continentale.
Cause: Variazioni periodiche bariche e dell’azione tangenziale del vento.
Variazioni bariche
Le variazioni di livello determinate da un aumento o da una diminuzione della pressione
atmosferica (pressione media 1013 mmbar) sono comunemente indicate come effetto
barometrico inverso [1 mmbar - 1 cm].
Azione tangenziale del vento
L’ azione tangenziale del vento tende a spingere la massa d'acqua verso la costa,
accelerandola (sovralzo di vento). Al raggiungimento di condizioni stazionarie, l'acqua
risulta in equilibrio sotto l'azione del gradiente di pressione dovuto alla pendenza assunta
dalla superficie del mare e le azioni agenti alla superficie libera e al fondo rispettivamente
legate alla resistenza del vento e all'attrito sul fondo.
vento
A
a
i
a
D
w
A
b
sezione A-A
06.00 PM
May 6th - 1997
40
35
ECMWF analysis
30
-5
0
5
10
15
20
25
30
10 m wind field
35
Longitude (°W - °E)
45
ECMWF analysis
msl pressure field
Latitude (°N)
Latitude (°N)
45
40
35
30
-5
0
5
10
15
20
Longitude (°W - °E)
25
30
35
Modi propri gravitazionali
Fenomeno: Analogamente alle onde di marea astronomica, si esplicano come
ritmico innalzarsi e abbassarsi di livello accompagnato da spostamenti orizzontali
della massa marina.
Cause: Eccitazione delle frequenze di modo proprio (di risonanza) di un bacino.
Come ogni sistema dinamico, un bacino naturale soggetto a una forzante tende ad
amplificare le oscillazioni di frequenza prossima a quelle di modo proprio, ovvero di
risonanza. Al decadere della forzante, il bacino continua a oscillare secondo tali
frequenze fino a quando l’azione d’attrito esercitata dalle coste e dai fondali non
esaurisce il loro contenuto energetico.
Sia una azione di origine meteorologica (pressione, vento) che astronomica (componente
di marea astronomica) può esplicarsi con una frequenza tale da forzare all'interno di un
bacino una oscillazione di moto proprio la quale, a seconda dell'entità della forzante,
continua a persistere nel bacino fino al suo esaurimento determinando successive
intense fluttuazioni dei livelli.
Misure:
Importanza del monitoraggio
L’acquisizione di serie storiche di misure di livello consente:
1) Definizione dei livelli di riferimento (es. livello medio marino), ovvero:
a- l’analisi delle sue variazioni a breve e lungo termine
b- la realizzazione di rilievi batimetrici locali
c- la definizione delle quote di banchina
2) La demodulazione del segnale tramite analisi armonica, ovvero:
a- l’individuazione della natura, della scala temporale e dell’entità delle variazioni del
livello componenti il segnale misurato.
b- le analisi statistiche marginali e congiunte degli estremi (es. del residuo
N.B. Il monitoraggio mareografico deve comprendere oltre alla misura delle
variazioni di
livello, la misura delle variazioni di temperatura e pressione atmosferica, nonché della
direzione e intensità del vento.
Misure:
Tecnologie
Le tecnologie di misura dei livelli si
distinguono a seconda che la misura sia
effettuata presso la costa o al largo. Le
misure più comuni - e più semplici da
realizzare - sono quelle effettuate presso
la costa, in genere all’interno di bacini
portuali, per il tramite di mareografi
•A sens. galleggiante
•A sens. di pressione
•A sens. acustico
(es. Ortona)
(es. Pescara)
(es. AGIP)
NB: Oltre che del sensore di livello, una
stazione mareografica dovrebbe essere
sempre dotata di sensori di temperatura e
pressione
atmosferica
(termometro,
barometro), nonché di un sensore di misura
del vento (un anemometro).
Sistema
acquisizione
Sistema
Sistema
acquisizione
acquisizione
Sensore
acustico
Caposaldo
Caposaldo
(Bench
Mark)
(Bench
Mark)
Caposaldo
(Bench Mark)
Asta
Asta
idrometrica
idrometrica
Asta
idrometrica
Da
Da tum
tum
(zero
convenzionale)
(zeroDa
convenzionale)
tum
(zero convenzionale)
Distanza
Caposaldo-Trasduttore
(zero strumento)
Distanza
Caposaldo-Trasduttore
(zero strumento)
Sensore
gallegiante
Trasduttore
pressione
Tra le tecniche di misura al largo siano da ascrivere le misure effettuate mediante
‘tsunamometri’, ovvero strumenti dotati di sensori di pressione in grado di misurare oscillazioni
nella banda di frequenze delle maree e dei maremoti (Eble e Gonzlez, 1991,
http://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/).
Misure:
La RMN (rete mareografica italiana)
In Italia, il monitoraggio dei livelli viene principalmente effettuato dai mareografi della Rete
Mareografica RMN, gestita dal Servizio Mareografico dell’ISPRA. La rete si compone di più di
trenta stazioni collocate nei porti lungo tutto il perimetro della penisola e delle sue isole
(http://www.mareografico.it/).
RMN (National tide gauge network)
CNR gauges (National Research Council)
Regional gauges
IIMM (Navy gauges)
(CNR-ITT)
St21
ENI-AGIP (Off-shore platforms)
St02
St20
NS01
St01
St22
(CNR-ISDGM)
R02
R04
R03
R05
R01R06R07R08
St03
R10
R09
St19
NS11
NS02
St04
Pescara
R12
R13R15
R14
R11
NS10
St18
St17
NS04
St07
NS03
NS05
St16
NS06
St14
Brindisi
(IIMM)
St15
National tide gauge network
St01 Imperia
NS01 La Spezia
St02 Genova
NS02 Marina di Campo
St03 Livorno
NS03 Ponza
St04 Civitavecchia
NS04 Gaeta
St05 Cagliari
NS05 Napoli
St06 Carloforte
NS06 Salerno
St07 Porto Torres
NS07 Palinuro
St08 Palermo
NS08 Ginostra
St09 Porto Empedocle
NS09 Lampedusa
St10 Catania
NS10 Isole Tremiti
St11 Messina
NS11 San Benedetto Tronto
St12 Reggio Calabria
St13 Crotone
St14 Taranto
St15 Otranto
St16 Bari
St17 Vieste
St18 Ortona
St19 Ancona
St20 Ravenna
St21 Venezia P. Salute
St22 Trieste
NS07
St06
St13
NS08
St05
St08
St11
St12
St10
St09
NS09
ENI-AGIP off-shore platforms
R02 Ada
R03 Garibaldi
R04 PCWA
R05 Amelia
R06 Antares
R07 Azalea
R08 Annabella
R09 ClaraW
R10 BarbaraC
R12 Pennina
R13 Eleonora
R14 Fratello
R15 Giovanna
Il lavoro del servizio mareografico
A partire dalla ristrutturazione del 1998, il Servizio Mareografico mette a disposizione del
pubblico le serie storiche delle principali grandezze di interesse mareografico (livello
idrometrico, velocità e la direzione del vento, la pressione atmosferica, la temperatura
dell’aria e dell’acqua).
L’intervallo ‘standard’ di campionamento è per il livello idrometrico di 10 minuti e per gli altri
parametri di un’ora.
A partire dal gennaio 2010, il livello idrometrico viene monitorato con un sensore di livello
a microonde con precisione millimetrica. Il sensore è installato in coppia con un secondo
sensore di livello a galleggiante, mantenendo peraltro in funzione il sensore idrometrico ad
ultrasuoni presente nella RMN a partire dal 1998.
Inoltre, a partire dalla seconda metà del 2010, alcune stazioni della RMN (Ancona, Isole
Tremiti, Otranto, Porto Empedocle, Ginostra, Carloforte, Napoli, Ponza, Marina di Campo,
Imperia) sono state predisposte per l’acquisizione di un dato al minuto e incluse nella rete
di individuazione di onde di maremoto.
Misure:
Relazione tra le misure e i riferimenti fissi a terra
La misura dei livelli è effettuata relativamente a un riferimento convenzionale della
stazione (station datum), ovvero uno zero idrometrico.
Per rendere tale misura ingegneristicamente utilizzabile occorre che tale riferimento sia
posto in relazione con uno o più riferimenti fissi a terra.
Nel caso di una stazione costiera, tali riferimenti sono rappresentati da caposaldi
(bench-marks) orizzontali e verticali (CSO, CSV), usualmente quotati nell’ambito della
rete altimetrica del paese in cui si trova la stazione.
In Italia, le quote di tali caposaldi sono determinate facendo riferimento alla rete
altimetrica dall’I.G.M. le cui quote sono a loro volta riferite al geoide individuato dal
livello medio marino (zero) calcolato per i mareografi di Genova per l’Italia continentale,
ovvero Catania e Cagliari per le isole.
Il geoide è la superficie fisica (non rappresentabile matematicamente) di eguale
potenziale gravitazionale che la superficie del mare assumerebbe in assenza di forze di
disturbo. In altre parole, il geoide è la superficie equipotenziale passante per il livello
medio effettivo del mare in un dato punto.
Il livello medio locale calcolato a partire
da misure mareografiche pluriennali
costituisce solo una approssimazione del
geoide.
A causa della diseguale distribuzione
della densità nella parte sommitale del
mantello e della crosta terrestre, il
geoide presenta elevate ondulazioni
rispetto a una qualsiasi rappresentazione
ellissoidica (quindi matematica) della
superficie terrestre.
Il riferimento della rete altimetrica al livello medio calcolato presso mareografi
specifici implica quindi che le quote assolute dei caposaldi di tutti gli altri mareografi
non siano necessariamente in relazione con il livello medio locale.
Poiché nelle applicazioni di ingegneria è determinante conoscere le quote
altimetriche, ovvero batimetriche, riferite a quest’ultimo livello, appare indispensabile
conoscere non solo la quota assoluta (riferita alla rete altimetrica nazionale) dei
caposaldi dei mareografi, ma anche la loro quota relativa, ad esempio, rispetto allo
zero idrometrico del mareografo stesso.
Definizione delle quote rispetto a un livello di riferimento locale
Sistema
acquisizione
Caposaldo
(Bench Mark)
Sensore
acustico
piano banchina
90 cm
80 cm
70 cm
60 cm
50 cm
40 cm
30 cm
Asta
idrometrica
Distanza
Caposaldo-Trasduttore
(zero strumento)
20 cm
10 cm
DATUM
(Zero asta graduata)
Da tum
(zero convenzionale)
Rilievi batimetrici
livello
osservato
(t0)
l.m.m.
t0
0 = l.m.m.
h
t
hm(t0)
(t0)
h=hm(t0)+ (t0)
St. Mareografica
ellisoide WGS84
ellisoide

l.m.m.
GPS

l.m.m.
h (t0)
GPS
h
h=hGPS(t0)- GPS
Bench mark della
St. Mareografica
GPS
 noto
Analisi dei dati osservati:
Analisi armonica
Allo scopo di poter definire l'ampiezza dell'oscillazione in una località è necessario
determinare, partendo da una serie storica di misura dei livelli, l'ampiezza e la fase
corrispondente a ogni singola componente di periodo noto. La lunghezza della serie
determina il numero di componenti rintracciabili nel segnale.
L'analisi di una serie storica finalizzata alla ricerca di frequenze note costituisce un caso
particolare della analisi di Fourier ed è chiamata analisi armonica.
Il livello della superficie del mare determinato dall'azione astronomica (t) al tempo t è
assunto rappresentato dalla seguente somma di componenti armoniche
 (t )   cos( i t   i )
i
ove i e i sono le ampiezze e le fasi delle componenti e i le loro frequenze angolari
note. L'analisi armonica consiste nel determinare i e i per il particolare sito in esame, a
partire dalla serie storica, almeno oraria, registrata da un mareografo.
L'analisi armonica è una forma di demodulazione del segnale mediante la quale
specificando le frequenze, viene applicata la tecnica dei minimi quadrati per risolvere le
ampiezze delle componenti relative.
Esempio di demodulazione dei dati osservati (Stazione di Porto-Torres)
Analisi dei dati osservati:
Definizione dei livelli di riferimento
Livello medio marino (lmm);
Es. Livello medio delle alte e basse maree etc.
Criteri di calcolo:
Media aritmetica (eventualmente filtrata) dei valori orari osservati.
Estensione della serie storica:
L’estensione della serie temporale oraria necessaria per il calcolo dei livelli medi, in
particolare del livello medio marino, varia a seconda degli scopi.
•A fini geodetici la serie dovrebbe estendersi su parecchi anni;
•A fini tecnici (es. rilievi batimetrici locali) può essere sufficiente un anno.
Medie mensili:
Grande importanza ha la valutazione della serie storica dei livelli medi mensili:
•Permette di individuare variazioni stagionali legate a componenti meteorologiche;
•Confrontata con quella di stazioni mareografiche prossime a quella di interesse,
permette un controllo sulla validità dei dati osservati;
•Serie molto estese (>20 anni) di livelli medi mensili e annuali permettono di individuare
tendenze globali legate a fenomeni in atto di eustatismo o subsidenza.
Livelli di riferimento e criteri di calcolo
Livello della più Alta Marea Astronomica Livello della più Alta Marea Astronomica
(HAT - Highest Astronomical Tide) osservata nell’ambito di un ciclo Metonico
Media, sulla durata di un ciclo Metonico, della
Livello Medio delle Alte Maree Astronomiche Sigiziali
media delle due Alte Maree Astronomiche
(MHWS- Mean High Water Springs)
osservate nei giorni di sigizie.
Media, sulla durata di un ciclo Metonico, della
Livello Medio delle Alte Maree Astronomiche in Quadratura
media delle due Alte Maree Astronomiche
(MHWN - Mean High Water Neaps)
osservate nei giorni di quadratura.
Livello Medio Marino Media aritmetica delle osservazioni orarie
(MSL - Mean Sea Level) effettuate per la durata di un ciclo Metonico
Media, sulla durata di un ciclo Metonico, della
Livello Medio delle Basse Maree Astronomiche in Quadratura
media delle due Basse Maree Astronomiche
(MLWN - Mean Low Water Neaps)
osservate nei giorni di quadratura.
Media, sulla durata di un ciclo Metonico, della
Livello Medio delle Basse Maree Astronomica Sigiziali
media delle due Basse Maree Astronomiche
(MLWS- Mean Low Water Springs)
osservate nei giorni di sigizie.
Livello della più Bassa Marea Astronomica Livello della più Bassa Marea Astronomica
(LAT - Lowest Astronomical Tide) osservata nell’ambito di un ciclo Metonico
Marea
Diurna
Mista
Marea
semidiurna
Media ar it metica delle più Alte Alte Maree
Livello Medio delle più Alte Alte Maree Astronomiche
Ast ronomiche osservate per la durata di un ciclo
(MHHW - Mean Higher High Water)
Metonico
Media arit metica di tutte le Alte Maree
Livello Medio delle Alte Maree Astronomiche
Ast ronomiche osservate per la durata di un ciclo
(MHW - Mean High Water)
Metonico
Livello Medio Marino Media arit metica delle osservazioni orarie
(MSL - Mean Sea Level) eff ettuate per la durata di un ciclo Metonico
Media aritmetica di tutte le Basse Maree
Livello Medio delle Basse Maree Astronomiche
Ast ronomiche osservate per la durata di un ciclo
(MLW - Mean Low Water)
Metonico
Media aritmetica di tutte le più Basse Basse
Livello Medio delle più Basse Basse Maree Astronomiche
Maree Astronomiche osservate per la durata di
(MLLW - Mean Lower Low Water)
un ciclo Metonico
Estensione della serie
In linea di principio, a causa del più lungo dei periodi in cui è scomponibile il moto
della Luna attorno alla Terra, ovvero quello di 18.6 anni relativo alla regressione dei
nodi, i livelli di riferimento dovrebbero calcolarsi mediante una serie storica della
durata di un ciclo Metonico (ovvero 19 anni, definito come epoca per il riferimento
mareale).
Livelli medi mensili e annuali
Es. Porto Torres (2000-2011)
Analisi dei dati osservati:
Statistica estremale
Nell’analisi statistica degli estremi di livello sono possibili due approcci:
•la modellazione statistica della serie storica originaria, ovvero composta dalla
sovrapposizione della sua componente deterministica costituita dalla marea
astronomica e della sua componente stocastica costituita dalla marea
metereologica (approccio diretto);
•la decomposizione della serie storica nelle singole componenti deterministica e
stocastica, la modellazione statistica della componente stocastica e quindi della
dipendenza tra le due componenti (approccio indiretto).
Per quanto l’approccio indiretto, tenendo separate la componente deterministica
(per la quale non è necessaria alcuna estrapolazione in quanto esattamente
predicibile) da quella stocastica, sia da preferire, esso presenta una qualche
difficoltà nella modellazione della dipendenza esistente tra le due componenti.
Scelta del campione
Problema di inferenza (assunzione sulla funzione di distribuzione)
Analisi delle eccedenze
Es. Porto Torres (2000-2011)
Adattamento GPD
Le maree come fonte di energia:
Sfruttamento dell’energia potenziale
Agli spostamenti, verticale (escursione di livello) e orizzontale (corrente), con cui si
manifesta il fenomeno della marea è associata una continua conversione di energia
potenziale in cinetica e viceversa.
L’idea di sfruttare l’energia potenziale
associata all’escursione di livello per porre
in movimento la ruota di un mulino ad acqua
può farsi risalire a epoca romana, anche se
concreti esempi di tale sfruttamento esistono
a partire dal medioevo.
Il principio informatore è quello di realizzare
un carico idraulico attraverso la costruzione,
allo sbocco di una adatta insenatura, di uno
sbarramento controllato da una paratoia.
Durante la fase di flusso, il bacino si riempie.
All’inizio della fase di riflusso, la chiusura
della paratoia determina l’instaurarsi di un
dislivello, ovvero di un carico idraulico.
Convogliando l’acqua in un opportuno
canale è quindi possibile muovere la ruota di
un mulino, ovvero realizzare la conversione
di energia da potenziale in cinetica e, infine,
meccanica.
Mulino a marea (île de Bréhat, Bretagna)
La centrale a marea sul fiume Rance presso Saint Malò (Bretagna – Francia).
Tale tipologia di impianti - per
avere rendimenti che
giustifichino i costi di
investimento - devono essere
realizzati in località
caratterizzate da escursioni di
livello significative (> 7 m),
risultando quindi irrealizzabili
nel nostro paese.
Le maree come fonte di energia:
Sfruttamento dell’energia cinetica
Uno dei vantaggi più evidenti legati allo sfruttamento dell’energia cinetica delle correnti
di marea è rappresentato dalla possibilità di valutare in maniera semplice e veloce
l’energia teorica, a metro quadro di superficie frontale del rotore, disponibile
annualmente nel sito in cui si è deciso di installare la turbina.
Questa peculiarità consente di tagliare una voce molto importante nei costi
dell’impianto e nei tempi di messa in opera dello stesso.
Fissato il rendimento globale di un impianto e la superficie frontale del rotore, è
necessario disporre della più elevata energia teorica per unità di superficie possibile e
dunque bisogna scegliere un sito in cui l’andamento della marea durante il giorno
abbia delle velocità elevate e regolari.
Gli intervalli di tempo in cui la velocità della marea è prossima allo zero rappresentano
la fase di inversione della direzione del flusso. Questo fenomeno comporta una
riduzione dell’energia teorica a disposizione, dal momento che una turbina non può
funzionare per velocità troppo basse della marea.
Questo limite inferiore si aggira, mediamente, intorno al valore di 1 m/s ed è detto CutIn Speed.
Generatore ‘SeaGen’ e impianto nello stretto di Strangford
Il primo esempio di generatore commerciale per lo sfruttamento su larga scala di tale
energia è il generatore SeaGen. Due rotori gemelli ad asse orizzontale dotati di pale
di 8 m di lunghezza trasmettono la rotazione a un generatore. La disposizione delle
pale può essere variata di 180°, in modo da consentire l’operatività in entrambi i
sensi di flusso.
Il generatore SeaGen installato nello stretto di Strangford, in Irlanda del Nord, genera 1.2 MW
per circa 18-20 ore al giorno, ovvero nei periodi in cui la marea è forzata all’interno e all’esterno
dell’insenatura di Strangford attraverso lo stretto.
Turbina Kobold e impianto Enemar a largo di Gazirri (Stretto di Messina)
Nell’ambito del progetto ENERMAR - finanziato dalla UE, dalla Regione Sicilia e dalla
Ponte di Archimede S.p.A. - è stato installato di fronte a Gazirri, presso la costa
siciliana, un impianto pilota dotato di turbina ad asse verticale denominata KOBOLD
Presso il sito di impianto, la corrente si inverte ogni 6 ore, seguendo la caratteristica
semidiurna della marea (circa ogni 6 ore), con intensità modulata in un periodo di circa
14 giorni (principale lunare). Le velocità massime registrate sono pari a circa 2 m/s.
Con tali velocità, la turbina KOBOLD, che ha una potenza nominale di 120 KW e una
Cut-In Speed di circa 1.2 m/s, è capace di produrre circa 25 KW, ovvero una potenza
in grado di soddisfare fabbisogno di circa 8 unità abitative.
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
nonché ai nostri ospiti e agli organizzatori