“Il mare, il grande unificatore, è l’unica speranza dell’uomo. Ora, come mai prima d’ora, la vecchia frase ha un significato letterale: siamo tutti sulla stessa barca”. – Jacques Yves Cousteau La sostenibilità offshore è l’insieme delle attività svolte in ambienti offshore, come l’esplorazione di petrolio e gas, i progetti di energia rinnovabile e altre industrie legate al mare, che riducono al minimo l’impatto ambientale e sociale. Questo concetto implica la necessità di affrontare gli impatti ecologici, sociali ed economici delle attività offshore per promuovere la salute ambientale a lungo termine e il benessere delle comunità. L’innovazione in questo settore comporta lo sviluppo e l’implementazione di nuove tecnologie, pratiche e strategie per ridurre al minimo l’impatto ambientale delle attività offshore, promuovendo al contempo la sostenibilità economica e sociale.
Fattorie eoliche offshore
I parchi eolici offshore sono installazioni su larga scala di turbine eoliche situate in corpi d’acqua, tipicamente nell’oceano o nei mari. Questi parchi eolici sfruttano la potenza del vento per generare elettricità. I parchi eolici offshore sono situati in specchi d’acqua dove il vento è forte e
costante. Le zone costiere e le acque poco profonde sono spesso scelte per facilitare la costruzione e la manutenzione. Le turbine eoliche utilizzate nei parchi eolici offshore sono progettate appositamente per resistere al difficile ambiente marino. Sono montate su torri fissate al fondale marino o su strutture galleggianti, a seconda della profondità dell’acqua. Nelle acque più profonde, dove le fondazioni fisse non sono realizzabili, si utilizzano strutture galleggianti. Queste piattaforme galleggianti sono ancorate al fondale marino e consentono di installare le turbine in luoghi più profondi e remoti. L’elettricità generata dalle turbine eoliche offshore viene trasportata a terra attraverso cavi sottomarini. Una volta a terra, viene distribuita attraverso la rete elettrica esistente.
Idrogeno verde
L’idrogeno è molto promettente nella ricerca di alternative compatibili con lo zero netto ai combustibili e alle materie prime di origine fossile. Non solo non produce emissioni nocive quando viene consumato, ma libbra per libbra, l’idrogeno contiene quasi tre volte più energia dei combustibili fossili. A differenza dei combustibili fossili, non esistono grandi depositi di idrogeno nella sua forma molecolare (H2) che possano essere estratti dal terreno. L’idrogeno deve quindi essere prodotto attraverso un processo chimico che coinvolge altri composti molecolari. Purtroppo, il processo di produzione dell’idrogeno più diffuso oggi comporta notevoli emissioni di carbonio. 
In altre parole, mentre il consumo di idrogeno è esente da emissioni di carbonio, la sua produzione non lo è attualmente. Esistono metodi alternativi di produzione dell’idrogeno che non sono ad alta intensità di carbonio. L’idrogeno verde non emette carbonio durante la sua produzione ed è alimentato interamente da elettricità rinnovabile, che l’Irlanda potrebbe avere in abbondanza sotto forma di vento offshore. La produzione di idrogeno verde è pienamente coerente con il percorso Net Zero ed è l’opzione più compatibile con l’obiettivo di neutralità climatica e di inquinamento zero dell’UE a lungo termine e la più coerente con un sistema energetico integrato. Si basa su tecnologie conosciute da tempo, basate sull’elettrolisi, che combina l’acqua con l’elettricità per formare idrogeno. L’acqua è una materia prima fondamentale per la produzione di idrogeno verde: sono necessari circa 20 kg di acqua per produrre circa 1 kg di idrogeno tramite elettrolisi, considerando le perdite.
L’acqua può essere ottenuta da fonti di acqua dolce o dall’acqua di mare, dove deve essere desalinizzata. L’acqua deve essere il più pura possibile, poiché qualsiasi impurità avrà un impatto notevole sulla durata dell’elettrolizzatore; per questo motivo, in qualsiasi impianto di produzione di idrogeno verde saranno necessari impianti di trattamento dell’acqua. Oltre a essere utilizzata come materia prima per il processo di produzione dell’idrogeno, l’acqua può essere utilizzata anche per raffreddare le apparecchiature dell’impianto. L’accesso a quantità significative di acqua è quindi una considerazione fondamentale per l’ubicazione di un impianto di produzione di idrogeno verde. L’idrogeno verde sarà quindi più economico nelle località che presentano una combinazione ottimale di risorse rinnovabili abbondanti e accesso all’acqua, oltre alla capacità di esportare verso grandi centri di domanda. L’idrogeno verde è destinato a svolgere un ruolo fondamentale nel percorso verso il Net Zero e si prevede che la sua domanda aumenterà notevolmente.
Innovazioni nella sostenibilità offshore
Danimarca
La Danimarca sta pianificando la costruzione di un ambizioso progetto noto come “Isola dell’energia” (Energiøen in danese). L’idea prevede la costruzione di una grande isola artificiale nel Mare del Nord, che fungerebbe da centro per i parchi eolici offshore. L’idea è quella di sfruttare l’energia del vento 
su larga scala e di distribuirla alla Danimarca e ai paesi limitrofi. Lo scopo principale dell’Isola dell’Energia è quello di generare energia rinnovabile, in particolare dai parchi eolici offshore. La posizione nel Mare del Nord è stata scelta per le condizioni favorevoli del vento. L’Isola dell’Energia è destinata a diventare un punto centrale per la connessione e la distribuzione di energia elettrica ai paesi circostanti, come la Germania, i Paesi Bassi e potenzialmente altri paesi europei. Questa interconnessione mira a migliorare l’integrazione delle fonti di energia rinnovabili nella rete elettrica europea. L’isola artificiale sarebbe circondata da numerose turbine eoliche offshore per catturare l’energia del vento in modo efficiente. Si prevede che questi parchi eolici avranno una notevole capacità, contribuendo in modo significativo agli obiettivi di energia rinnovabile della Danimarca e dell’Europa. Il progetto prevede anche l’utilizzo dell’elettricità in eccesso generata nei periodi di bassa domanda per produrre idrogeno attraverso l’elettrolisi. Questo idrogeno verde può essere immagazzinato e utilizzato come fonte di energia pulita in vari settori, come l’industria e i trasporti. L’Isola dell’Energia della Danimarca fa parte di uno sforzo più ampio per collaborare con i paesi vicini e rafforzare la cooperazione regionale nel raggiungimento di obiettivi climatici ed energetici comuni. 
L’isola energetica danese raccoglierà enormi quantità di energia verde dai parchi eolici offshore adiacenti, che verranno distribuite alla rete elettrica in Danimarca e in Europa. È l’inizio di una nuova era nella produzione di energia eolica offshore, in cui le isole energetiche svolgeranno un ruolo cruciale nell’eliminazione dei combustibili fossili e nell’accelerazione della trasformazione verde.
Irlanda
Situato all’estremità occidentale dell’Irlanda, l’estuario di Shannon è ben posizionato per essere il punto di partenza per collegare l’energia eolica offshore della costa occidentale alla domanda interna nel breve termine. Per far sì che oltre 10 GW di energia eolica offshore dell’Atlantico raggiungano le coste irlandesi, saranno necessari diversi cavi sottomarini ad alta tensione in corrente continua (HVDC) a lunga distanza. L’estuario di Shannon può anche fungere da condotto per la fornitura di elettricità alla rete europea collegandosi a
una delle interconnessioni ad alta tensione dell’Irlanda. Inoltre, il concetto di progetto ibrido offre un percorso alternativo attraverso il quale l’elettricità generata dall’eolico offshore dell’Atlantico potrebbe essere trasportata direttamente in Europa senza mai toccare le coste irlandesi. SuperGrid, una rete di trasmissione paneuropea che consentirebbe di spostare enormi volumi di elettricità su grandi distanze. La SuperGrid è molto promettente per il rapido sviluppo della generazione rinnovabile in tutta Europa e, in particolare, per l’Irlanda, considerando le dimensioni della risorsa eolica offshore irlandese rispetto alla sua domanda interna. La realizzazione della SuperGrid presuppone il progresso di tecnologie di trasmissione a più alta capacità, come quelle che utilizzano speciali materiali superconduttori. Sebbene non sia ancora pronta per l’implementazione, la rapida realizzazione di cavi superconduttori ad alta capacità su lunghe distanze sarebbe un vantaggio per la SuperGrid e per l’eolico offshore atlantico.
WindEurope ha calcolato che il 42% della sezione irlandese dell’Atlantico è disponibile per l’eolico offshore. Questo calcolo potrebbe includere le vaste distese dell’Atlantico irlandese che hanno una profondità superiore ai 1.000 metri (e che quindi non sono praticabili per l’eolico offshore), rendendo la percentuale molto più alta all’interno dell’area di cattura dell’estuario dello Shannon. Se questa percentuale viene applicata in modo conservativo e uniforme, il risultato è un potenziale eolico offshore di oltre 70 GW a 36 ore di distanza dall’estuario dello Shannon. Se l’energia viene fornita sotto forma di elettricità, sarà necessaria un’espansione significativa della rete di trasmissione ad alta tensione, sia all’interno che all’esterno dell’Irlanda. Attualmente l’isola d’Irlanda è collegata alla rete europea solo attraverso la Gran Bretagna e queste interconnessioni ad alta tensione avranno una capacità combinata di 1,5 GW entro il 2024, una volta completato il Greenlink Interconnector da 500 MW. Di recente è stata approvata una richiesta di pianificazione per un collegamento diretto tra l’Irlanda e la Francia, il Celtic Interconnector da 700 MW di capacità, che dovrebbe essere costruito e alimentato entro il 2026. L’abbondanza di energia potenziale disponibile dall’eolico offshore galleggiante dell’Atlantico, insieme al potenziale di produzione di idrogeno verde e derivati, rappresenta un’enorme opportunità per l’Irlanda. Ciò richiederà una significativa collaborazione tra industria e governo. Attualmente la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili è limitata (la capacità globale di elettrolizzatori è di poco superiore a 0,3 GW), ma la situazione è destinata a cambiare grazie all’attenzione globale rivolta al suo sviluppo. Nel luglio 2022, il governo irlandese ha fissato l’obiettivo di creare una capacità di produzione di idrogeno verde pari a 2 GW entro il 2030. Sebbene si tratti di un obiettivo piuttosto ambizioso, la produzione di idrogeno verde sta subendo un’accelerazione in tutta l’UE e le sue prospettive si stanno evolvendo rapidamente grazie a diverse iniziative L’idrogeno verde è destinato a svolgere un ruolo fondamentale nel percorso verso il Net Zero e si prevede che la sua domanda aumenterà drasticamente. Considerando le sue immense fonti rinnovabili non sfruttate, in particolare l’eolico offshore, l’Irlanda ha la possibilità di diventare un importante produttore di idrogeno verde e dei suoi derivati sostenibili. È importante pensare al futuro e impiegare soluzioni che siano “a prova di futuro”, soprattutto in un mondo in rapida evoluzione. Con la recente crisi energetica europea causata dalla dipendenza dal gas importato, è più che mai fondamentale cercare l’indipendenza energetica e la sicurezza dell’approvvigionamento energetico investendo in risorse energetiche diversificate e autoctone e diventando al contempo più sostenibili.
Produzione di idrogeno verde offshore
Un altro modo di produrre idrogeno verde è quello di posizionare gli impianti di elettrolizzazione in mare aperto nel parco eolico e poi trasportare l’idrogeno a terra tramite una conduttura o addirittura una nave. La produzione di idrogeno verde offshore può avvenire tramite elettrolisi decentralizzata o
centralizzata. L’elettrolisi decentralizzata prevede il montaggio di elettrolizzatori su ogni struttura della turbina, creando di fatto una schiera di elettrolizzatori la cui produzione di idrogeno viene convogliata tramite un collettore a una conduttura di esportazione. L’elettrolisi offshore centralizzata prevede un unico impianto di elettrolisi, più grande, montato su una piattaforma separata che raccoglie l’energia elettrica dalle turbine eoliche per produrre idrogeno verde e inviarlo a un gasdotto di esportazione.
Collaborazione tra centri dati ed energia offshore
I data center rappresentano oggi un elemento significativo della domanda di energia elettrica e sono anche un’infrastruttura fondamentale per un’economia innovativa e ricca di tecnologia. Attualmente si teme che i centri di elaborazione dati stiano imponendo una domanda eccessiva alla rete elettrica. La società di ingegneria danese Ramboll sta valutando la possibilità di installare un centro dati su un parco eolico a isola artificiale proposto nel Mare del Nord. Global Connect possiede la rete ad alta capacità e l’esperienza più estesa del Nord Europa, con oltre 100.000 km di fibra in tutta la regione. Si prevede un aumento del consumo di dati che richiede un’espansione della capacità della rete che trasporta i dati tra i paesi del Mare del Nord e un’isola energetica intelligente nel Mare del Nord offre un’intersezione naturale per questa rete, oltre a essere una fonte affidabile di energia rinnovabile per alimentare la digitalizzazione. L’azienda energetica norvegese Earth Wind & Power (EWP) è pronta a rilevare fino a 400 MW di energia eolica offshore in eccesso e pre-grid per fornire elettricità alle infrastrutture dei data center del Nord Europa. EWP HPC fornisce, stabilisce e gestisce infrastrutture di data center in siti di produzione di energia, mentre EWP DC fornisce una rete di infrastrutture decentralizzata e distribuita che consente di mantenere l’elaborazione e la gestione dei dati all’interno dei confini nazionali, eliminando così la dipendenza da fornitori esterni. Nautilus Data Technologies ha in programma la creazione di un innovativo centro dati galleggiante e raffreddato ad acqua in Irlanda. Il progetto, un progetto pilota per l’efficienza energetica, utilizza il raffreddamento brevettato TRUE (Total Resource Usage Effectiveness) per fornire un sistema di raffreddamento a impatto zero. Il centro dati funzionerà al massimo livello di efficienza energetica, senza consumo di acqua, senza refrigeranti, senza prodotti chimici per il trattamento dell’acqua, senza acque reflue e senza danni alla fauna selvatica. Il campus Art Data Center ha ottenuto il permesso di costruire sei data hall da 33 MW ciascuno, un Energy Center e una Vertical Farm. Ha accesso a 200 MW di energia sia dalla rete elettrica che dalla generazione di gas in loco ed è in linea con gli attuali requisiti della CRU per quanto riguarda l’energia dispacciabile e l’essere in un’area non vincolata. Le turbine dell’energy center sono state progettate per funzionare con idrogeno verde. Google ha firmato contratti di acquisto di energia (PPA) per oltre 700 megawatt di energia pulita per alimentare i suoi data center europei. L’annuncio dell’azienda è in linea con l’ambizioso obiettivo di raggiungere le emissioni nette a zero in tutte le sue attività e nella catena del valore entro il 2030, come indicato nel Rapporto Ambientale di Google.
Conclusione
CAI Data Center Services sta investendo nel futuro per essere il partner di messa in servizio preferito dai nostri clienti, che stanno promuovendo l’uso di fonti energetiche offshore come fonte di energia pulita. I nostri team di progettazione sono costantemente aggiornati per la messa in servizio di strutture con fonti di energia alternative. Con lo sguardo rivolto al futuro, continueremo a servire i nostri clienti e la società per il miglioramento del settore.