Energia: Antartide, la base Mario Zucchelli diventa sempre più “rinnovabile”

Sempre più fonti rinnovabili nella base italiana Mario Zucchelli in Antartide dove nel corso della 39^a spedizione di ricerca appena conclusa, si è arrivati a coprire oltre il 20% dei consumi elettrici con energia pulita. Il risultato è stato possibile grazie all’ampliamento di un impianto fotovoltaico, capace di “catturare” una radiazione solare disponibile 24 ore su 24 durante l’estate australe, e ai lavori di ottimizzazione di una centrale eolica, in grado di convertire in energia i venti catabatici, tra i più potenti venti del pianeta.

La stazione Mario Zucchelli, situata nell’area costiera di Baia Terra Nova, è attiva ogni anno da metà ottobre a metà febbraio. Ospita mediamente 90 persone, offrendo alloggio e supporto logistico ai partecipanti delle spedizioni italiane e ai ricercatori che operano in campi remoti o in transito verso la stazione italo-francese Concordia e Dumont D’Urville.

Il fabbisogno energetico medio annuo della stazione è stimato in circa 500 MWh e richiede l’utilizzo di circa 150 metri cubi di combustibile fossile. Proprio per rendere più sostenibile l’approvvigionamento energetico, la stazione Mario Zucchelli ha avviato da qualche anno un percorso di transizione energetica. “L’impiego sempre maggiore di fonti rinnovabili ci permetterà di ridurre drasticamente il ricorso ai combustibili fossili, con conseguente abbattimento delle emissioni. Inoltre, potremo contenere i costi di approvvigionamento e trasporto del carburante in uno dei luoghi più remoti della terra”, spiega Francesco Pellegrino, responsabile del Servizio Ingegneria, Unità tecnica Antartide dell’ENEA.

La centrale eolica prevede l’esercizio di 3 generatori, alti circa 8 metri, con turbine tri-pale di 5 metri ad asse verticale in grado di sviluppare, a regime, una potenza nominale complessiva pari a 34,5 kW. L’impianto può produrre in un anno circa 30 mila kWh, raggiungendo una potenza massima di 40 kW. “Per arrivare a questa generazione, siamo dovuti intervenire sul software, sull’impianto frenante e su altre componenti della centrale. Quella dell’eolico è stata una vera sfida perché inizialmente il sistema non era in grado di produrre l’energia attesa a causa dei venti troppo violenti che mandavano in protezione le turbine fino a fermarle”, sottolinea Pellegrino. “Il funzionamento ‘invernale’ della centrale - aggiunge - ha imposto inoltre l’utilizzo di un pacco batterie da 5.600 Ah (Ampere-ora) cablato all’interno di un container in cui viene immagazzinata l’energia elettrica prodotta. Queste misure hanno permesso all’impianto di lavorare per lunghi periodi, anche in inverno, quando il sito non è più presidiato”.

L’impianto fotovoltaico è installato su una struttura ad hoc ancorata alla copertura dell’edificio principale della base ed è in grado di resistere alle intemperie e ai tipici fenomeni di sabbiatura causati dai venti catabatici. Nell’estate antartica i pannelli sono in grado di produrre circa 40-50 MWh di energia elettrica con picchi di potenza di 40 kW. L’impianto viene messo ‘in conservazione’ durante l’inverno antartico quando la stazione è chiusa. “La tecnologia del solare fotovoltaico si è dimostrata matura e perfettamente adattabile al contesto antartico, anche non presidiato”, continua Pellegrino. “Per il prossimo anno è previsto un incremento di potenza di 20-30 kW, sfruttando tutta la copertura dell’edifico principale della base e abbiamo in progetto un ulteriore potenziamento di 40-50 kW da installare sulla copertura degli hangar”, conclude Pellegrino.

L’istallazione dei pannelli è avvenuta nell’ambito di un più ampio intervento di ristrutturazione che ha prodotto un sostanziale miglioramento dell’isolamento termico e dell’efficienza della base. È stata realizzata una nuova copertura con materiali coibentati ad alto isolamento per ridurre la dispersione del calore e aumentare il comfort termico e acustico. Sono stati sostituiti gli infissi metallici con infissi in PVC ad alta efficienza. I corpi illuminanti di tipo tradizionale sono stati sostituiti quasi interamente con corpi a led ad alta efficienza. Inoltre, nell’ultima spedizione è stata avviata l’installazione di un sistema di monitoraggio avanzato che consente di rilevare in maniera capillare i consumi energetici elettrici, termici e idrici della stazione, in modo da individuare i reparti meno efficienti e intervenire in maniera mirata.

Le missioni italiane in Antartide, finanziate dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) nell’ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), sono gestite dal Cnr per il coordinamento scientifico, dall’ENEA per la pianificazione e l’organizzazione logistica delle attività presso le basi antartiche e dall’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) per la gestione tecnica e scientifica della nave rompighiaccio Laura Bassi.