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Risolvere i guasti delle turbine migliora la redditività dell’energia mareomotrice

L’individuazione dei fattori chiave responsabili dei guasti nelle turbine mareomotrici, nonché la proposta di soluzioni, rappresenta un passo avanti cruciale per rendere questo settore delle energie rinnovabili più efficiente ed economicamente proficuo.

Energia

I dispositivi di conversione dell’energia mareomotrice trasformano l’energia cinetica dei liquidi in movimento nel moto di un sistema meccanico per poter pilotare un generatore. L’energia cinetica nelle correnti delle maree, ovvero il flusso di acqua marina indotto dal saliscendi delle maree, può essere convertito in elettricità da una moltitudine di dispositivi. «Molte delle attuali turbine mareomotrici assomigliano a turbine eoliche collocate sul fondo del mare», afferma Rogerio Pintas Cabral, coordinatore del progetto RealTide (Advanced monitoring, simulation and control of tidal devices in unsteady, highly turbulent realistic tide environments) e responsabile di progetto senior presso il Bureau Veritas Marine & Offshore, con sede in Francia. «Le correnti delle maree muovono i rotori producendo l’elettricità. Quando la marea si inverte, i rotori invertono la direzione e continuano a produrre elettricità». L’elettricità è quindi trasmessa via cavo alla rete sulla terraferma. Rispetto alla produzione di elettricità eolica o solare soggetta a una grande variabilità, l’elettricità derivante dall’energia mareomotrice è prevedibile. Questo aspetto, afferma Cabral, la renderà un supporto potenzialmente prezioso alle fonti variabili, non appena i suoi costi operativi saranno diminuiti. Una sfida rilevante per approdare a operazioni efficaci in termini di costi è legata al fatto che i dispositivi mareomotori tendono a guastarsi. «È necessario che i dispositivi siano molto robusti e capaci di un funzionamento non presidiato poiché si trovano sott’acqua», spiega Cabral. «L’ambiente marino è estremamente difficile e ricco di rischi, tra cui turbolenze e sovraccarico dovuto all’eccesso di onde e alla crescita di alghe».

Intervenire sui punti deboli

Il progetto RealTide è stato avviato nel gennaio 2018 con l’obiettivo di individuare le principali cause di guasto nelle turbine mareomotrici in mare. I dati raccolti sono stati impiegati per ripensare e riprogettare i componenti chiave, ovvero i sistemi di pale e prese di potenza (Pdp), per far sì che si adattino meglio alle complesse condizioni ambientali. La Pdp è la tecnologia responsabile della conversione dell’energia cinetica del moto ondoso e delle maree in energia utilizzabile. Nel corso del progetto, si è compiuta l’integrazione di sistemi di monitoraggio avanzati nei sottosistemi individuati nonché l’elaborazione di nuove strategie di manutenzione. Sono stati inoltre effettuati test di laboratorio insieme a test sui serbatoi e prove in mare per misurare e dare forma a condizioni reali dei flussi delle maree. «Il nostro obiettivo generale era quello di trovare modi per aumentare il livello di affidabilità e migliorare le prestazioni della turbina mareomotrice nell’arco del suo intero ciclo di vita», osserva Cabral. «Ciò è stato possibile solo grazie alla collaborazione con partner altamente specializzati».

Energia rinnovabile concorrenziale

Durante il corso di 2 interni anni, il progetto è giunto a dei risultati importanti. Sono state infatti definite una serie di modalità di guasto indotte da condizioni operative particolari delle turbine mareomotrici, permettendo al gruppo di fornire raccomandazioni sui modi per migliorarne l’affidabilità. Queste raccomandazioni confluiranno nelle progettazioni future. Inoltre, sono state trovate le tecnologie di monitoraggio più idonee per le turbine mareomotrici. «Siamo anche riusciti a fare dei passi avanti verso la realizzazione di un modello di pale più efficiente», aggiunge Cabral. «Ciò comprende l’inclusione di fibre ottiche incorporate nelle pale per finalità di monitoraggio». Cabral è fiducioso che i risultati ottenuti finora evidenzino il fatto che il progetto stia percorrendo la strada giusta. La tecnologia mareomotrice sta ancora compiendo i suoi primi passi, il che significa che la raccolta di dati è determinante per metterne in luce i punti deboli esistenti e individuare il giusto percorso di sviluppo da seguire. «Abbiamo dimostrato la possibilità di migliorare le prestazioni e l’affidabilità», afferma Cabral. «Accorciare i tempi di fermo delle turbine mareomotrici a causa di guasti o interventi di manutenzione e allo stesso tempo aumentarne la produzione di elettricità e i profitti derivanti, renderanno più competitiva l’energia mareomotrice. Pertanto, le nuove macchine che adopereranno i risultati del progetto RealTide saranno più sostenibili dal punto di vista finanziario e attraenti agli occhi degli investitori».

Parole chiave

RealTide, turbina, onda, oceano, mareomotrice, cinetico, energia, elettricità, correnti

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