Ottimizzare l’energia degli oceani, un’onda alla volta
In termini di onde, possiamo affermare che l’Europa è davvero benedetta. L’energia potenziale che potrebbe essere sfruttata lungo le innumerevoli coste del continente potrebbe coprire circa il 10 % del suo fabbisogno di elettricità, riducendo nel contempo le emissioni di carbonio e favorendo la transizione verso un’economia senza emissioni di carbonio. Le imprese dell’UE, desiderose di sfruttare questa fonte di energia blu e verde, sono in prima linea nella ricerca e sviluppo e hanno posto l’Europa all’avanguardia nel settore. Tuttavia, gli ingegneri europei hanno ancora delle lacune sulla piena portata delle sfide legate all’utilizzo della tecnologia dell’energia del moto ondoso in mare aperto. A tal fine, il progetto OPERA ha avviato una sperimentazione di 31 mesi di un dispositivo galleggiante in oceano che genera elettricità, per testare la fattibilità della tecnologia e al contempo raccogliere enormi quantità di dati critici per il progresso del campo di ricerca. «L’obiettivo principale di OPERA è la riduzione del costo dell’energia del moto ondoso di almeno il 50 %, nel lungo termine. Abbiamo voluto raggiungere questo obiettivo attraverso la validazione e l’abbassamento del rischio di quattro innovazioni industriali: nuove turbine ad aria biradiali, algoritmi di controllo avanzati, cavi di ormeggio elastomerici e sistemi di ormeggio condivisi. Il team si è inoltre impegnato a fornire dati operativi in mare aperto di alta qualità e ad accesso aperto alla comunità di sviluppo dell’energia del moto ondoso. In questo modo, il progetto eviterà di ripetere gli errori ingegneristici iniziali e porterà più rapidamente sul mercato l’energia del moto ondoso», spiega Pablo Ruiz-Minguela, responsabile dell’energia del moto ondoso di Tecnalia e coordinatore del progetto OPERA.
Anni fruttuosi in mare
Il dispositivo scelto per sfidare l’oceano aperto, per tre inverni consecutivi, era un convertitore di energia del moto ondoso flottante, MARMOK-A-5. Le condizioni non erano facili per questa robusta tecnologia, che trae energia da una turbina ad aria rotante alimentata a onde. «MARMOK-A-5 ha dimostrato di poter resistere in mari agitati fino a 14 m di altezza massima delle onde e ha mostrato una disponibilità crescente fino al 90 %, spiega Ruiz-Minguela. Sebbene il prototipo sia stato progettato per convalidare il potenziale della tecnologia piuttosto che concentrarsi sulla produzione di energia, è riuscito comunque a generare elettricità, ed è stato collegato alla rete elettrica attraverso un cavo ombelicale a una sottostazione di terra. Secondo i risultati, un dispositivo MARMOK su larga scala potrebbe generare energia sufficiente a fornire elettricità a 150 famiglie. Il team di ricerca di OPERA ha inoltre maturato oltre 1 000 ore di manodopera in termini di gestione e manutenzione. Il team si ritiene fiducioso delle prestazioni e della robustezza di MARMOK in mare. «I risultati sperimentali confermano che le innovazioni possono migliorare l’efficienza delle turbine del 55 %, aumentare la produzione complessiva di energia elettrica del 30 % e ridurre i picchi di carico nelle linee di ormeggio del 50 %», afferma Ruiz-Minguela. Oltre al suo successo come prototipo di prova di concetto, MARMOK ha raccolto grandi quantità di dati durante il suo tempo nell’oceano. Questi dati, che saranno vitali per le aziende che operano nel settore dell’energia del moto ondoso, sono raggruppati in cinque categorie: monitoraggio ambientale, prestazioni degli ormeggi, prestazioni delle turbine biradiali, potenza di uscita e qualità della potenza.
Trasmettere le conoscenze
I test hanno permesso di comprendere come rendere l’energia delle onde più competitiva. «La comunità dell’energia del moto ondoso potrebbe sfruttare queste informazioni per comprendere meglio le sfide del settore», afferma Ruiz-Minguela. I partner del progetto stanno già utilizzando i nuovi set di dati per mettere a punto i loro progetti basati sulla tecnologia dell’energia del moto ondoso e le relative infrastrutture di sistema. Le relative proposte fondate sui principali risultati utilizzabili includono un nuovo dispositivo flottante con una configurazione di ormeggio condivisa, nuovi cavi per i sistemi di ormeggio e algoritmi di controllo avanzati. «L’esperienza operativa di OPERA non si limita ai set di dati. Ha inoltre fornito vari insegnamenti e raccomandazioni per il settore che comprendono le procedure di gestione dei dati, l’applicazione di standard internazionali, la pianificazione delle operazioni marine, nonché l’economia dell’energia del moto ondoso, il ciclo di vita e i benefici sociali», conclude Ruiz-Minguela.
Parole chiave
OPERA, onda, energia, turbina, potenza, elettricità, generare, dati
