Valutazione di Sostenibilità delle Blue Energy e contestualizzazione territoriale

Climate Change is the most serious environmental problem that human society has ever faced. Its resolution will pass through the decarbonization of anthropogenic systems, first, energy production and consumption. A rapid and concrete change of paradigm is needed; Renewable Energy Sources (RES) need to be put at the centre and supported them economically and bureaucratically. The European Union strongly believes in this way and sees in Blue Energy (BE), technologies that exploit the energy of the seas and oceans, one of the strategic solutions with the highest potential. In the Green Deal, it is highlighted that BE could make a difference for the recovery of the post-pandemic COVID-19 economy. The potentials of the seas are enormous, and several technologies already exist for the exploitation of waves, sea and tidal currents, saline gradient, thermal gradient, and offshore wind. With this study, we evaluated the sustainability of the implementation of some of these technologies by contextualizing them in coastal locations in the Mediterranean area. We performed the study using three complementary methodologies: Life Cycle Assessment (LCA), Emergy, and Greenhouse Gas Balance. Four Wave Energy Converter (WEC) and a floating offshore wind turbine were evaluated. The Life Cycle Analysis allowed us to carry out a preliminary assessment of these technologies regarding the greenhouse gas emissions deriving from their construction and implementation and, through productivity estimates, to evaluate their Carbon Intensity. The Emergy allowed to evaluate and quantify the use of non-renewable resources connected with the investment due to the plant necessary for the exploitation of the Marine Renewable Energies under study. The Greenhouse Gas Balance was used within a specific framework tested during the activities of the FP7 City-Zen project for the study of an urban context. This allowed us to hypothesize the implementation of some devices in a real situation, the Giglio Island (Tuscany); the goal is to allow this insular reality to become Carbon Neutral in the time frame 2030-2050. This study has shown that Blue Energy (BE) is an important solution, which can make a strategic contribution to achieving the 2050 carbon neutrality goals set by Europe. This study is part of the research activities of the Interreg-MED MAESTRALE and BLUE DEAL projects, aimed at the implementation and inclusion of these technologies in the territorial planning of coastal and island realities of the Mediterranean. BEs have the potential to become a characterizing element of our coastal cities, but it is necessary to increase efforts to encourage their development and to avoid that these young technologies are swept away by the economic crisis. More funds for research, greater sharing of knowledge and an effective simplification of the bureaucratic system inherent to Blue Energies and, more generally, RES will be fundamental.

Il Climate Change è il più grave problema ambientale che la società umana si sia mai trovata ad affrontare. La sua risoluzione dovrà passare inevitabilmente dalla decarbonizzazione dei sistemi antropici, primo fra tutti quello della produzione e del consumo dell’energia. È necessario un rapido e concreto cambio di paradigma che metta al centro e che sostenga economicamente e burocraticamente le Renewable Energy Sources (RES). L’Unione Europea crede molto in questa via e vede nelle Blue Energy (BE), le tecnologie che sfruttano l’energia di mari e oceani, una delle soluzioni strategiche e dal più elevato potenziale. Lo evidenzia nel Green Deal e riconosce come queste tecnologie potranno fare la differenza per la ripartenza dell’economia post pandemia da COVID-19. I potenziali dei mari sono enormi e già esistono numerose tecnologie per lo sfruttamento di onde, correnti marine e di marea, gradiente salino, gradiente termico e vento offshore. Con questo studio abbiamo voluto valutare la sostenibilità dell’implementazione di alcune di queste tecnologie contestualizzandole in località costiere dell’Area del Mediterraneo. Per fare questo abbiamo utilizzato tre metodologie tra loro complementari: Life Cycle Assessment (LCA), Emergy e Bilancio dei gas serra e sono stati valutati alcuni impianti per lo sfruttamento delle onde (Wave Energy Converter – WEC) e una turbina eolica offshore flottante, nuova frontiera dello sfruttamento del vento su fondali profondi come quelli del Mediterraneo. L’Analisi del ciclo di vita ci ha permesso di effettuare una valutazione preliminare su queste tecnologie riguardo le emissioni di gas serra derivanti dalla loro costruzione e implementazione e, mediante stime di produttività, valutarne la Carbon Intensity per confrontare le performance ambientali con la letteratura esistente in materia. L’Emergy ha permesso di valutare e quantificare l’impiego di risorse non rinnovabili connesse con l’investimento dovuto all’impiantistica necessaria allo sfruttamento delle Marine Renewable Energies in esame. Il Bilancio dei Gas Serra è stato invece utilizzato in una forma riadattata per il contesto urbano; questo framework è stato sperimentato e testato nel corso delle attività del progetto FP7 City-Zen. Questo ci ha permesso di ipotizzare l’implementazione di queste tecnologie in una situazione reale, teorizzando l’inserimento di alcuni dispositivi all’Isola del Giglio (GR), al fine di permettere a questa realtà insulare di divenire Carbon Neutral in un arco temporale 2030-2050. Questo studio ha evidenziato come le Blue Energy (BE) siano una soluzione importante, che potrà dare un contributo strategico per il raggiungimento degli obiettivi di carbon neutrality al 2050 fissati dall’Europa. Questo studio di tesi si è inserito all’interno delle attività di ricerca dei progetti Interreg-MED MAESTRALE e BLUE DEAL che mirano all’implementazione e all’inserimento di queste tecnologie nelle pianificazioni territoriali delle realtà costiere e insulari del Mediterraneo. Le BE hanno la potenzialità per divenire elemento caratterizzante le nostre città costiere, ma è necessario aumentare gli sforzi per favorirne lo sviluppo ed evitare che tecnologie spesso agli albori vengano spazzate via dalla crisi economica. Risulteranno fondamentali più fondi alla ricerca, una maggior condivisione delle conoscenze in materia e una fattiva semplificazione dell’apparato burocratico inerente alle BE e, più in generale le RES.