Con l'approvazione dell'Inflation Reduction Act, che include 370 miliardi di dollari in programmi per il clima e l'energia, gli esperti di politica economica prevedono una forte espansione della produzione di energia pulita. L'eolico offshore è una fonte affidabile di crescita.
Oggi, negli Stati Uniti sono operativi solo due parchi eolici offshore, vicino a Rhode Island e Virginia, con una capacità complessiva di 42 megawatt. A titolo di paragone, il nuovo Traverse Wind Center in Oklahoma dispone di 356 turbine e 998 megawatt di capacità di generazione. Ma ci sono ancora molti progetti in fase di sviluppo, principalmente sulla costa atlantica.
L'amministrazione Biden ha individuato due zone di sviluppo eolico offshore nel Golfo del Messico, già ben definite per la produzione di petrolio e gas. Nell'ambito della sua strategia climatica, il presidente Joe Biden si è posto l'obiettivo di installare 30 gigawatt (30.000 megawatt) di energia eolica offshore entro il 2030, sufficienti ad alimentare 10 milioni di case con elettricità a zero emissioni di carbonio.
Come ricercatori energetici in Texas, consideriamo questa una nuova ed entusiasmante fase nella transizione in corso del nostro Paese verso l'energia pulita. Crediamo che l'energia eolica offshore nel Golfo del Messico rappresenti un'opportunità unica per questa regione geografica, che vanta una solida forza lavoro e infrastrutture energetiche, per contribuire a soddisfare il bisogno della società di energia affidabile e a basse emissioni di carbonio.
Capacità installata nel 2021 in megawatt. (Immagine: The Conversation/CC-BY-ND, fonte: Global Wind Energy Council)
Perché puntare sull'offshore? L'energia eolica onshore è cresciuta significativamente negli Stati Uniti negli ultimi 15 anni, anche in Texas, il maggiore stato produttore di energia eolica del Paese. La relativa facilità di autorizzazione e localizzazione degli impianti eolici, i costi di installazione accessibili, l'abbondanza di risorse, il combustibile gratuito e i costi operativi marginali inferiori riducono i costi dell'elettricità per i consumatori. L'energia eolica evita il significativo inquinamento atmosferico, le emissioni di gas serra e le emissioni di acqua di raffreddamento associate alle centrali elettriche alimentate a carbone, petrolio o gas naturale.
Ma l'eolico offshore ha anche i suoi svantaggi. Il vento è solitamente più debole durante il periodo più caldo dell'estate, quando i condizionatori lavorano a pieno ritmo per mantenere le persone al fresco. Molte delle regioni con la migliore energia eolica sono lontane dai centri di domanda di energia. Ad esempio, la maggior parte dei parchi eolici nello stato della Stella Solitaria si trova sugli altopiani del Texas occidentale ed è stata costruita dopo che lo stato ha speso miliardi per costruire linee di trasmissione a lunga distanza per portare l'energia dove era necessaria.
Molti dei migliori parchi eolici terrestri degli Stati Uniti (aree in blu scuro) si trovano lontano dalle comunità costiere, ma queste città possono essere servite da parchi eolici offshore. (Fonte: NREL)
L'energia solare e le batterie possono risolvere alcuni di questi problemi. Ma la produzione di energia offshore offre anche molti vantaggi.
Proprio come l'energia eolica terrestre riduce i costi energetici per i consumatori, si prevede che l'energia eolica offshore farà lo stesso.
Con oltre metà della popolazione statunitense che vive entro 80 chilometri dalla costa, i parchi eolici offshore sono vicini ai centri di domanda di energia. Questo è particolarmente vero nel Golfo del Messico, dove si trovano grandi città come Houston e New Orleans, oltre a una concentrazione di impianti petrolchimici e porti. Invece di posare centinaia di chilometri di cavi aerei e le conseguenti controversie sui diritti di passaggio e sull'uso del suolo, le compagnie elettriche potrebbero utilizzare cavi sottomarini per portare l'energia eolica agli impianti industriali.
È importante notare che il vento marino è complementare al vento di terra. In una calda giornata estiva, la velocità dell'aria nel Texas occidentale è rallentata e i venti offshore sono gradualmente aumentati, contribuendo a soddisfare il picco di domanda estiva e a migliorare l'affidabilità della rete.
Il mercato globale dell'energia eolica offshore è già forte, ma fino ad ora gli Stati Uniti erano praticamente inesistenti. L'abbondanza di terraferma ha stimolato la crescita dell'energia eolica onshore, ma ha indebolito l'afflusso di persone in acqua.
La situazione sta cambiando, poiché le normative più severe sul contenimento del vento in stati con un'elevata intensità eolica, come l'Iowa, limitano la distanza di installazione delle turbine, aumentando i costi di costruzione e limitando la disponibilità di siti idonei. I limiti di capacità della rete elettrica statunitense stanno inoltre rendendo difficile l'immissione sul mercato dell'energia eolica.
Benvenuti nel Golfo, apprezzate tutti queste tendenze e, insieme al crescente sostegno all'energia eolica offshore nel Climate Act, sembra che l'energia eolica offshore statunitense sia finalmente pronta per un'età dell'oro. Consideriamo il Golfo del Messico un luogo particolarmente attraente per fare affari.
La minore profondità della baia, le temperature più elevate e le onde più calme sono relativamente gestibili rispetto alle fredde e rigide condizioni del Mare del Nord, dell'Atlantico settentrionale e della costa del Giappone, dove l'energia eolica offshore è già iniziata. Profondità d'acqua fino a 48 metri – attualmente la profondità massima per le turbine eoliche a fondo fisso – si estendono per quasi 145 chilometri lungo la costa sud-orientale del Texas e la costa meridionale della Louisiana, con Nantucket e Martha's Vineyard a nord-est a soli 65 chilometri circa.
La topografia sottomarina della baia è caratterizzata da pendenze sempre più dolci rispetto alle aree già considerate per lo sviluppo lungo la costa della Virginia. Ciò significa che le turbine eoliche a fondo fisso possono essere utilizzate in più punti rispetto ai sistemi galleggianti, riducendo la complessità.
È importante notare che la Costa del Golfo vanta una solida industria offshore al servizio dei produttori di petrolio e gas e di numerose aziende specializzate che forniscono servizi come la saldatura subacquea, la fabbricazione di piattaforme e i servizi di trasporto via elicotteri e imbarcazioni per persone e attrezzature verso il mare. Nel 2019, la produzione di petrolio e gas nel Golfo del Messico ha creato circa 345.000 posti di lavoro.
I parchi eolici nel Golfo Persico possono utilizzare le infrastrutture esistenti. Ci sono quasi 1.900 chilometri di cavi sottomarini che possono trasferire l'energia eolica verso la costa. L'energia eolica può anche essere integrata in un sistema energetico più ampio che include la produzione e lo stoccaggio di idrogeno verde, nonché la cattura del carbonio.
Sostegno ai lavoratori e alle persone vulnerabili: crediamo inoltre che l'energia eolica offshore possa contribuire al raggiungimento di obiettivi di giustizia ambientale. La produzione di elettricità più pulita e priva di emissioni di carbonio contribuirà a sostituire raffinerie e fabbriche che elaborano e generano elettricità da combustibili fossili. Questi impianti hanno causato gravi danni alla salute di città come Houston e delle comunità di colore negli Stati Uniti.
Lo sviluppo dell'energia eolica nel Golfo offre anche l'opportunità di una transizione graduale della forza lavoro, poiché gli Stati Uniti riducono gradualmente la loro dipendenza dai combustibili fossili. La Louisiana ha iniziato a sviluppare normative per l'eolico offshore nelle acque statali e sta cercando finanziamenti federali con Arkansas e Oklahoma per istituire un centro regionale per l'idrogeno pulito.
"Eco" significa che le approvazioni dei progetti energetici federali sono molto lente e che i progetti eolici nelle acque federali potrebbero richiedere anni per essere completati. Ma i progetti nelle acque statali – fino a 3 miglia nautiche dalla costa nella maggior parte delle aree e 9 miglia dalla costa in Texas – possono essere completati molto più velocemente.
Molto dipenderà dalla capacità di stati energetici come il Texas e la Louisiana di cogliere l'opportunità di estendere la propria reputazione di leader energetici all'energia eolica offshore. Come abbiamo visto, un boom dell'eolico offshore nel Golfo Persico sarà positivo per la regione, il Paese e il clima globale.
L'autore Michael E. Webber è professore di energia presso l'Università del Texas ad Austin, dove celebra il centenario di Josie.
Hugh Daigle è professore associato di ingegneria petrolifera e geosistemi presso l'Università del Texas ad Austin.
Data di pubblicazione: 20 agosto 2022
