Il trasporto dell’energia elettrica è uno dei principali settori su cui si investono svariati milioni di dollari all’anno e si avviano proggetti di ricerca su vasta scala. Per quanto la tecnologia satellitare e la conquista dell’etere ci meraviglino quotidianamente con nuovi primati tecnologici, il trasporto dell’energia elettrica sembra vincolato al tradizionale utilizzo dei cavi. Se osserviamo la mappa che riproduce la posa dei cavi (di varia natura) possiamo osservare che l’uomo ha ideato una fittissima rete di trasporto di energia o di informazioni che avvolge l’intero globo (per avere un’idea consultare la mappa interattiva al seguente link http://www.cablemap.info)
Le opere riprodotte sulla mappa proposta sono realmente imponenti e comprendono anche reti di comunicazione e fibra ottica. Tuttavia quelle che ci interessano in modo particolare sono le reti di cavi per il trasporto di energia elettrica.
Tale stupore ci spinge ad indagare sui segreti dei collegamenti elettrici tra i continenti e questo, appunto, sarà l’obbiettivo del presente articolo. Cercheremo di indagare sui segreti degli elettrodotti sottomarini nelle diverse fasi fino alla posa degli stessi sui fondali.
1. Elettrodotti sottomarini nel mondo: dal collegamento regionale al collegamento intercontinentale.
Dal 1972 ad oggi sono stati realizzati molteplici elettrodotti sottomarini che, attraverso collegamenti regionalizzati, permettono il trasporto di energia elettrica tra i continenti. Infatti non tutti sanno che una delle più imponenti opere nel settore è stata realizzata proprio in Italia nel 2008: progetto della Sa.Pe.I., ramo Sardegna-Lazio con un’alimentazione a ±500 kV ed una potenza nominale di 1000 MW per una lunghezza totale di 420 km (2 cavi x 420 km) e ad una sorprendente profondità di 1.600m che è un vero record. (per maggiori informazioni circa gli elettrodotti: www.fabriziobonomo.it/pag/primo_livello/pdf/energia_pdf/Elettr_Sapei_Sardegna-Lazio.pdf)
La caratteristica fondamentale degli elettrodotti è quella di essere un singolo ramo inserito in una rete mondiale. Quindi il ramo Sardegna-Lazio integrato con il ramo Italia-Grecia che interagisce con l’elettrodotto Egitto-Giordania (Golfo di Akaba) consente, teoricamente, di mettere in collegamento la Sardegna con il Medio-Oriente. Ed in tale ottica tutti questi rami di elettrodotti destinati a soddisfare delle esigenze locali possono essere sfruttati come una rete autostradale per il trasferimento di energia da, e per, altri luoghi. Infatti non si esclude che in futuro gli elettrodotti esistenti possano essere sfruttati per lo smistamento di energia generata da fonti rinnovabili e prodotta ad esempio nel deserto del Sahara.
Al fine di comprendere l’imponenza del proggetto italiano della Sa.Pe.I. riassumiamo alcuni dati:
– 2 cavi marini
– 2 cavi terrestri per diramazione
– 2 stazioni di conversione
– cavo da 120 mm di diametro
– 50 tonnellate del tiro della nave posa-cavi
– 420 km di lunghezza dei cavi
– 500 kV di tensione
– 1.000 MW di potenza
– 1.600 metri profondità di profondità massima per la posa
– 7.000 tonnellate di capacità della nave posa-cavi
– 600.000.000 euro di investimenti
2. Principali sfide per la realizzazione di un elettrodotto marino
1.2 Tipologia dei cavi.
I cavi per il trasporto di energia necessitano, a differenza di altre tipologie di cavi, maggiori accorgimenti al fine di rimediare all’annosa problematica della dispersione. Questa è la ragione per cui si preferisce trasferire l’energia in forma di corrente continua e ad altissima tensione. In effetti i cavi HVDC sono i più utilizzati per il trasferimento dell’energia elettrica e tale accorgimento consente di rimediare notevolmente alla dispersione potendo ricorrere ad un isolante meno spesso.
2.2 Attività di progettazione.
La progettazione di grandi opere come la creazione di elettrodotti tra due sponde divise da uno specchio d’acqua non è sicuramente cosa facile. In effetti per quanto concerne le sottostazioni elettriche e le centrali di conversione non sussistono eccessivi problemi. Le maggiori difficoltà si incontrano, invece, sulla scelta del percorso dei cavi. Per quanto concerne questa particolare attività le problematiche sono notevoli. Infatti gli ingegneri devono ricorrere al supporto tecnico di particolari figure professionali come: geologi ed esperti GIS/SIT.
Mentre i primi si limitano a considerazioni di macro-area relative alla stabilità e tipologia del fondale su cui si intende posare i cavi, i secondi devono invece effettuare delle analisi di modello del terreno. L’analisi effettuata dagli esperti dei Sistemi Geografici Terresti (SIT) è molto puntuale e con l’ausilio di appositi software riproducono modelli digitali del terreno, o meglio, modelli digitali dei fondali. Tali modelli sono utilizzati per la determinazione esatta del passaggio dei cavi su specifiche conformazioni di fondale al fine di garantire una perfetta fattibilità della posa. Questi modelli tridimensionali non possono fallire il loro compito pena il fallimento dell’intera opera.
3.2 Posa dei cavi.
La posa dei cavi è un’attività decisamente sbalorditiva. Innanzitutto le navi adibite a tale funzione sono dei veri giganti del mare e comunemente definite posa-cavi. Tali vascelli, come del resto tutte le navi, a seconda della zona in cui operano devono possedere un certo tonnellaggio ed apparecchiature elettroniche all’avanguardia. Il compito di posa è realmente vitale. Le navi impegnate in tale attività devono posizionarsi su punti precisi con uno scarto di errore decisamente minimo. Una volta calcolato il punto dalle unità sono fatti scivolare i poderosi cavi fino ad adagiarli sul fondale. Le operazioni di posa sono seguite con mini-sommergibili e palombari che prestano una rischiosissima opera tecnica.
3.Conclusioni
La rete di elettrodotti marini continua ad essere pienamente utilizzata ed ulteriori proggetti di posa sono in cantiere. In un futuro non tanto lontano il 70% delle energie rinnovabili viaggerà su queste autostrade sottomarine portando l’energia elettrica da un capo all’altro del mondo.