Valutazione della sostenibilità energetica dello sfruttamento combinato onda-vento nel bacino del Mediterraneo

Negli ultimi anni in seguito all'aumento della domanda di energia e alla presa di coscienza dei problemi ambientali, è apparsa fondamentale la riduzione della dipendenza dai combustibili fossili parallelamente ad un aumento dello sfruttamento delle risorse rinnovabili. Lo sviluppo di tecnologie finalizzate all'estrazione di energia da fonti rinnovabili, soprattutto per quanto riguarda l'estrazione di energia dal sole, dal vento e dalle onde, incontra però tra i principali problemi la scarsa efficienza di estrazione e l'alta variabilità temporale della risorsa stessa. Per sopperire all'ultima problematica sono di recente sviluppo impianti accoppiati, che estraendo energia contemporaneamente da più di una risorsa, sfruttano l'eventuale complementarietà temporale tra le differenti sorgenti, al fine di limitare la variabilità della potenza prodotta dall'impianto. La mancanza di dataset derivanti da osservazioni meteorologiche sufficientemente estese nel tempo e nello spazio necessarie per ottenere delle indicazioni sulle potenzialità energetiche di una certa area, negli ultimi decenni è stata superata grazie alla disponibilità di estesi dataset prodotti da simulazioni di modelli numerici meteorologici e d'onda. Nel presente lavoro è stata eseguita un'analisi del potenziale eolico del Mediterraneo a partire da un hindcast formato da 37 anni di simulazioni di WRF (1979-2015) prodotte su di un dominio , comprendente l'intero bacino del Mediterraneo. A partire dai campi simulati di vento a 10 m di quota il potenziale eolico e la sua variabilità sono stati mappati su base annua, stagionale e mensile. I campi di vento a 10 m prodotti sono anche stati utilizzati per inizializzare il modello d'onda WaveWatchIII, attraverso il quale sono state simulate le condizioni marine del Mediterraneo relativamente allo stesso intervallo temporale; il passo successivo è stato quindi quello di identificare zone nelle quali l'occorrenza di eventi di vento e di onda fossero complementari: per ogni punto griglia del dominio è stato calcolato il coefficiente correlazione tra le serie temporali relative al potenziale eolico e quelle relative al potenziale ondoso (entrambe disponibili con passo orario per l'intero intervallo di 37 anni). Pesando in un indice di 'sfruttabilità' (IS-index) l'anticorrelazione tra le due risorse ed i valori stessi dei potenziali sono state create delle mappe attraverso le quali è stato possibile individuare le zone più sfruttabili da un ipotetico impianto accoppiato. Infine, data l'elevata finestra temporale di cui si disponevano dati, è stata eseguita una stima dell'andamento delle due risorse nel corso degli ultimi 36 anni: i valori sia di potenziale eolico che ondoso, mediati su tutto il dominio, hanno presentato una notevole diminuzione negli anni 80, seguita da un costante aumento tra il 1990 ed il 2014; ulteriori analisi potrebbero evidenziare se l'andamento registrato sia legato all'eventuale cambiamento climatico in atto, o dovuto a fluttuazioni statistiche delle condizioni atmosferiche nel bacino del Mediterraneo.