Una maggiore affidabilità per l’energia prodotta dalle maree
Le correnti di marea sono altamente direzionali e prevedibili, con una densità di energia immagazzinata 800 volte superiore a quella eolica per la stessa velocità. L’infrastruttura necessaria per la produzione di energia rinnovabile da questa sorgente può essere nascosta sotto il livello del mare all’interno di gabbie per proteggere la fauna selvatica e le navi di passaggio. Tuttavia, nonostante i vantaggi, l’energia delle correnti di marea è sottoutilizzata a causa di problemi di funzionamento e manutenzione. Per esempio, le vibrazioni strutturali dei grandi e pesanti componenti delle turbine possono ridurne l’efficacia e produrre guasti, con conseguente tempo di funzionamento pari ad appena il 25 %. Il monitoraggio strutturale è ben consolidato in molti campi, ma è poco sviluppato riguardo agli impianti elettrici a flusso di marea. Il problema è stato affrontato dal progetto REMO (Online remote condition monitoring of tidal stream generators), il quale ha aggiornato la tecnologia disponibile. I membri del consorzio hanno stabilito l’obiettivo di ridurre del 50 % i costi di manutenzione previsti nel ciclo di vita e di ottenere tempi di disponibilità oltre il 96 %, paragonabili ai tempi delle turbine eoliche. Inoltre i costi di produzione dell’energia saranno in linea con quelli delle turbine eoliche, incoraggiando così gli investimenti e la realizzazione di tutti i vantaggi economici e ambientali derivanti dall’utilizzo delle maree come fonte di energia rinnovabile. Le scatole di trasmissione delle turbine a flusso di marea sono una delle più importanti cause di tempi di inattività, in quanto devono operare in un ambiente molto duro con carico variabile, il quale provoca un elevato livello di usura e fatica nei componenti di trasmissione. Inoltre, i motori a turbina devono essere preparati con un sigillante appropriato in modo tale da poter lavorare sott’acqua. I ricercatori hanno in primis determinato il segnale di frequenza relativo a una turbina a flusso di marea perfettamente funzionante. Accelerometri e sensori di emissione acustica sul posto hanno quindi monitorato le vibrazioni a bassa e alta frequenza per tutti i componenti di rotazione durante il tempo di funzionamento. Le deviazioni dai parametri standard hanno innescato un allarme sonoro automatico consentendo la manutenzione preventiva, da eseguire prima del danneggiamento della turbina. La tecnologia REMO di monitoraggio strutturale a distanza per le turbine a flusso di marea rileva potenziali guasti prima che si verifichino. Il sistema di sensori ridurrà in modo significativo i tempi e i costi di manutenzione, aumentando la disponibilità e allineando in questo modo i costi di esercizio e dell’elettricità con quelli delle turbine eoliche. Inoltre, gli investimenti diffusi e la commercializzazione comporteranno importanti benefici per le industrie connesse, i consumatori e l’ambiente.
Parole chiave
Turbina, elettricità, energia rinnovabile, flusso di marea, monitoraggio strutturale, componenti rotazionali
