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ACTIVEWINDFARMS per ottimizzare l'estrazione dell'energia atmosferica

L'UE ha in programma di ottenere il 20;% dell'energia da fonti alternative entro i prossimi 8 anni. Questo ha portato a un sistematico sostegno e utilizzo dell'energia eolica negli Stati membri, con gli impianti eolici che stanno diventando sempre più grandi. Tuttavia, gli esp...

L'UE ha in programma di ottenere il 20;% dell'energia da fonti alternative entro i prossimi 8 anni. Questo ha portato a un sistematico sostegno e utilizzo dell'energia eolica negli Stati membri, con gli impianti eolici che stanno diventando sempre più grandi. Tuttavia, gli esperti dicono che gli impianti eolici con una capacità superiore e un gigawatt di potenza - da usare su superfici molto estese - rallentano lo strato limite atmosferico (atmospheric boundary layer - ABL), la parte più bassa della troposfera, riducendo il loro rendimento. Un progetto finanziato dall'UE, ACTIVEWINDFARMS, spera di risolvere questo problema. L'ABL risente direttamente degli effetti della superficie del pianeta e si produce della turbolenza nello strato limite quando il vento soffia su questa superficie e dalle correnti ascensionali che si formano a causa del Sole o delle nuvole. La turbolenza ridistribuisce il calore, l'umidità e la resistenza del vento all'interno dello strato limite. Quando il sistema è squilibrato, vengono influenzati i fattori meteorologici: la forza del vento, la temperatura, la qualità dell'aria e l'umidità. ACTIVEWINDFARMS ("Active wind farms: optimization and control of atmospheric energy extraction in gigawatt wind farms") sta studiando modi di introdurre tecniche ottimali per un miglior controllo dell'interazione tra grandi impianti eolici e ABL. ACTIVEWINDFARMS è coordinato dal professor Johan Meyers, della Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven) in Belgio, che ha ricevuto una sovvenzione del Consiglio europeo della ricerca (CER) del valore di 1,5 milioni di euro nell'ambito del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE. Gli sviluppatori degli impianti eolici del passato si concentravano su un approccio dal basso verso l'alto: il clima e la meteorologia determinano la disponibilità del vento. Quando l'ABL rallenta, però, la disponibilità del vento all'altezza del centro di una turbina diminuisce. Per esempio, in Danimarca, l'effetto ha fatto si che turbine di grandi impianti a largo funzionassero solo al 45;% di quanto la stessa turbina può funzionare in impianti sulla terraferma. Il professor Meyers, attraverso ACTIVEWINDFARMS, sta lavorando per sviluppare ottime tecniche di controllo associate a simulazioni tridimensionali (3D) a risoluzione temporale dello scorrimento turbolento. Attualmente sta facendo simulazioni su piattaforme di supercalcolo. Le singole turbine sono usate come attuatori di flusso - trasduttori che trasformano un segnale elettrico nella qualità fisica desiderata - posizionando dinamicamente le loro lamine usando scale dei tempi che vanno da 10 a 500 secondi. I consumatori quindi potrebbero trarne beneficio in due modi: gli impianti eolici reagirebbero alla turbolenza atmosferica in modo positivo e inoltre potrebbero essere usati per controllare attivamente le condizioni atmosferiche. Il risultato finale sarebbero impianti eolici più efficienti. Il ricercatore del CER sta usando le simulazioni anche per testare la convalida della galleria aerodinamica per il posizionamento ottimale della turbina e per le strategie di controllo della turbina. Il risultato sarà un migliore controllo basato sulla meccanica strutturale e una migliore qualità dell'energia e della progettazione del regolatore. ACTIVEWINDFARMS è stato lanciato nel 2012 e si concluderà nel 2017. La produzione di energia eolica, solare, idroelettrica e delle maree, per esempio, permetterà all'UE di ridurre le emissioni di gas serra. L'aumento delle fonti di energia alternativa aiuterà l'UE anche a diminuire la sua dipendenza dalle importazioni di energia. Conoscendo più a fondo l'ABL, i ricercatori potranno migliorare le previsioni dei venti per l'industria dell'energia eolica.Per maggiori informazioni, visitare: KU Leuven: http://www.kuleuven.be/english/ CER: http://erc.europa.eu/

Paesi

Belgio

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22 Gennaio 2013