Gran parte dell’Alaska è vuota, almeno di esseri umani. Vaste tundra e foreste separano città e villaggi, dividendo lo stato in più di 150 reti elettriche isolate. La più grande di queste reti, conosciuta come Railbelt, trasporta il 70% dell'energia elettrica dello stato a circa tre quarti della sua popolazione. Oggi quella rete funziona principalmente con gas naturale.
Ma il governatore dell'Alaska, Mike Dunleavy, vuole cambiare la situazione.
"Nonostante la posizione dell'Alaska come principale produttore di energia, il costo dell'energia in Alaska, soprattutto nelle nostre comunità rurali, è estremamente alto", ha affermato in un comunicato stampa del 2023.
Dunleavy vuole che l'80% dell'elettricità della Railbelt provenga da fonti energetiche rinnovabili entro il 2040, non solo per raggiungere gli obiettivi statali di energia pulita, ma anche per ridurre i costi energetici superiori alla media. Il passaggio alle energie rinnovabili, tra cui l’energia idroelettrica, eolica, solare, geotermica e delle maree, potrebbe ridurre la spesa statale per la produzione di elettricità di circa 100 milioni di dollari all’anno (a partire dal 2030 circa).
Complessivamente, secondo un nuovo studio del National Renewable Energy Laboratory (NREL), tali risparmi potrebbero ammontare a 1.3 miliardi di dollari.
Il nuovo rapporto NREL esamina quanto valore il nuovo, ma in rapida crescita, settore dell’energia delle maree potrebbe apportare alla rete Railbelt. La Cook Inlet dello stato, che scorre fino al centro della Railbelt ad Anchorage, contiene alcune delle più grandi risorse di energia mareomotrice di qualsiasi regione sulla Terra (incluso circa un terzo della potenza mareomotrice totale degli Stati Uniti). Ma poiché l’energia delle maree è ancora relativamente nuova, il suo valore potenziale non è sempre pienamente compreso.
Lavorando a stretto contatto con la Homer Electric Association, l'ente che serve la porzione della rete Railbelt che confina con Cook Inlet, il team NREL ha sviluppato un modello operativo della rete. Con quel modello, hanno scoperto che non solo l’energia delle maree potrebbe svolgere un ruolo prezioso nella decarbonizzazione della più grande rete dell’Alaska, ma potrebbe anche rilanciare l’economia dello stato.
“L’attuale rete Railbelt può supportare 200 megawatt (MW) di energia delle maree e, con gli aggiornamenti pianificati della rete, potrebbe supportare fino a 300 MW”, ha affermato Marty Schwarz, modellista di sistemi energetici presso NREL e autore dello studio. Quei 200 MW potrebbero alimentare circa la metà delle case di Anchorage, la città più grande dell'Alaska; 300 MW potrebbero alimentare quasi tutte le 118,000 case.
Ma non è tutto. "C'è anche il potenziale per generare carburanti verdi, come l'idrogeno, da esportare in altri stati o all'estero", ha detto Schwarz.
Le maree di Cook Inlet trasportano molto più di 300 MW di energia. Ma anche se l’attuale sistema di trasmissione della Railbelt può supportare solo una parte di quella potenza, ciò non significa che tutta quell’energia debba andare sprecata. L’eccesso potrebbe alimentare la produzione di fonti di combustibile pulite come l’idrogeno o l’ammoniaca.
“L’energia delle maree potrebbe contribuire a rendere l’Alaska un importante esportatore di energia rinnovabile”, ha affermato Schwarz.
Naturalmente, parte di questa energia delle maree potrebbe rimanere all’interno dello Stato, contribuendo a decarbonizzare il sistema energetico di Railbelt. Poiché l’energia delle maree è così coerente e prevedibile, costituisce un complemento affidabile alle fonti di energia rinnovabile variabili come l’energia solare ed eolica. Per questo motivo, l’energia delle maree potrebbe fornire una base stabile per la transizione della Railbelt e, secondo il team, potrebbe contribuire a ridurre le emissioni di carbonio della rete fino al 37%.
Per arrivare alle loro stime, il team ha progettato il modello di funzionamento della rete per combinare dati teorici e del mondo reale, tra cui, ad esempio, la quantità di energia delle maree teoricamente disponibile in ogni ora dell’anno 2035, così come la quantità di quell’energia la griglia Railbelt potrebbe gestire.
“I nostri modelli sono allineati con ciò che vedono gli operatori di rete. Sono quanto di più reale possibile", ha affermato Ben McGilton, un ingegnere ricercatore presso la NREL e un altro autore dello studio.
Naturalmente, i calcoli del team presuppongono che le tecnologie legate all’energia delle maree raggiungeranno il successo commerciale entro il 2035, il che è possibile ma non garantito. Inoltre non includono i costi tecnici legati allo sviluppo di queste tecnologie. Né prendono in considerazione le sfide normative e di altro tipo che sorgono quando si lavora con più servizi di pubblica utilità per coordinare progetti di energia rinnovabile su larga scala.
Se, tuttavia, le tecnologie legate all’energia delle maree riuscissero ad arrivare sul mercato, l’energia delle maree potrebbe soddisfare circa il 14% della domanda elettrica totale di Railbelt nel 2035, ha affermato McGilton. Tale percentuale potrebbe aumentare al 20% se l’Alaska aggiornasse il proprio sistema di trasmissione. L’attuale Kenai Intertie, l’unica linea di trasmissione che collega la penisola di Kenai e Homer al resto del sistema Railbelt, ad oggi può trasferire solo circa 75 MW di elettricità.
Il governo dell’Alaska sta già discutendo su come effettuare questi aggiornamenti della trasmissione. Nel frattempo, il team NREL continuerà a esaminare il valore di altre risorse energetiche marine, come l’energia delle correnti oceaniche in Florida e l’energia delle onde alle Hawaii. Tutti questi dati aiuteranno i ricercatori, così come i governi locali e i servizi pubblici, a quantificare come questa risorsa rinnovabile in erba potrebbe supportare la loro transizione verso l’energia pulita.
"C'è molto da imparare sulle tecnologie energetiche marine nei prossimi decenni", ha affermato Levi Kilcher, consulente energetico senior per l'Arctic Energy Office del DOE e un altro autore dello studio. “Ma se riuscissimo a capire come creare queste tecnologie a basso costo, potrebbe davvero essere un enorme vantaggio per le comunità in tutta l’Alaska e anche in altre parti del mondo”.