Un aquilone che veleggia nel mare calmo produce elettricità
Circa il 71 % della Terra è coperta dall’acqua, di cui la maggior parte si trova negli oceani del mondo. A differenza del vento e del sole, il movimento dell’acqua nelle correnti e nelle maree è affidabile e prevedibile, generando continuamente energia. Fino ad ora non esistevano sistemi efficienti per convertire l’energia delle correnti a bassa velocità in elettricità. Un consorzio finanziato dall’UE che lavora sul progetto PowerKite ha sviluppato e verificato con successo componenti critici che stanno mettendo in pratica questa tecnologia. Un’idea che prende il volo Il partner di progetto Minesto ha sviluppato un concetto brevettato e pluripremiato, Deep Green, simile all’idea di un aquilone che vola nel vento. La centrale elettrica alata per l’energia oceanica Deep Green fondamentalmente «vola» in acqua, aumentando la velocità relativa dell’acqua sfruttata dalla turbina. Questa impresa ingegneristica genera diverse centinaia di volte più energia di quella che sarebbe possibile se la turbina fosse ferma, rendendo possibile la generazione di energia efficiente in termini di costi dalle correnti oceaniche e di marea a bassa velocità. Il consorzio si è concentrato sull’ottimizzazione del sistema di presa di potenza (PDP) per la tecnologia Deep Green relativa all’energia di marea. La PDP è il cavallo da tiro che converte l’energia di marea in elettricità. La sua potenza dipende dalla struttura della turbina, dalla struttura del sistema di alimentazione elettrica e anche dal sistema di cavi. Quest’ultimo aggancia la centrale elettrica alla fondazione del fondale marino e trasmette elettricità alla rete tramite un sottosistema composto da una serie elettrica. PowerKite si è affidato a componenti avanzati, simulazioni dei sistemi dell’aquilone, una turbina e un cavo per sviluppare la tecnologia. Secondo il coordinatore del progetto Per Salomonsson, «durante lo sviluppo e il collaudo dei prototipi del cavo, è stato osservato un inaspettato comportamento del cavo, che ne ha comportato una riprogettazione completa; fortunatamente, il nostro consorzio era bene equipaggiato per affrontare la sfida... Il nuovo cavo ha risolto i problemi relativi al controllo della traiettoria di volo migliorando la qualità della potenza prodotta». Inoltre, una nuova progettazione della turbina ha aumentato significativamente la potenza. Gli studi di impatto ambientale sono stati un’altra area cruciale di innovazione. Inoltre, il team ha utilizzato le misurazioni del rumore e la modellazione acustica per migliorare la comprensione della tecnologia nell’ambiente marino. In particolare, il metodo di riduzione dello spazio di ascolto sviluppato nel contesto di PowerKite può modellare il campo del rumore cumulativo da una serie di dispositivi a turbina e può essere applicato a qualsiasi dispositivo di energia rinnovabile marino. È un contributo significativo al settore delle energie rinnovabili marine. Raccolta e verifica dei dati in mare aperto Il progetto Powerkite ha verificato con successo la tecnologia su scala trimestrale a Portaferry, nell’Irlanda del Nord e poi nel primo progetto di energia mareomotrice a bassa velocità al mondo, l’installazione di Deep Green a Holyhead Deep, Galles. L’innovativo cavo PowerKite è stato installato nel maggio 2018. Come spiega Salomonsson, «I miglioramenti del progetto PowerKite (turbina, convertitore, cavo, ecc.) non solo porteranno a migliori prestazioni e costi di energia più bassi (LCoE), ma consentiranno alle centrali elettriche di operare anche in condizioni di flusso minore, aumentando ancora di più il potenziale». Il potenziale energetico globale dell’oceano è ampio e la potenza installata è in crescita. Aspettatevi che la tecnologia PowerKite svolga un ruolo chiave nei futuri sistemi di energia rinnovabile marina, riducendo in modo significativo le emissioni globali di CO2 con energia di marea sicura, affidabile e prodotta localmente, senza vincoli geopolitici.
Parole chiave
PowerKite, energia, turbina, potenza, cavo, oceano, maree, bassa velocità, corrente, elettricità, acqua, marino, aquilone, Deep Green, rinnovabile
