• Articolo , 7 settembre 2007
  • Energia dal mare

  • Arriva da oltreoceano il prototipo di una boa costruita come un muscolo artificiale che assorbe l’energia del moto ondoso e la trasforma in elettricità

Produce ancora poca elettricità, ma promette grandi passi in avanti grazie alla semplicità della tecnologia impiegata. Si tratta del prototipo recentemente completato dai ricercatori del SRI International (Stanford Research Institute), situato nel Menlo Park, in California, basato sullo sfruttamento del moto ondoso dell’Oceano per la produzione di energia elettrica, fino ad oggi poco utilizzato per l’irregolarità e la imprevedibilità della fonte, costituita appunto dalle onde del mare, che come ovvio risultano incostanti e non sempre della medesima intensità su lunghi periodi. Lo studio, condotto e coordinato dal ricercatore capo Roy Kornbluh, e collaudato sul campo per la prima volta sul litorale della Florida, ha dato come risultato una tecnologia poco costosa per il tipo di materiali impiegati e di sicura fortuna grazie alle potenzialità insite nelle capacità applicative della boa e in grado di competere con le altre tecnologie di produzione di elettricità con le fonti rinnovabili di energia. I sistemi tradizionalmente impiegati prevedevano l’utilizzo di dispositivi elettromagnetici convenzionali come le dinamo a trasmissione complessa, i pistoni idraulici e le turbine, con una certa vulnerabilità di tutto il sistema dato dagli ingranaggi di trasmissione sottoposti a gravi sollecitazioni e facilmente corruttibili o difettosi. Il cuore di questo nuovo sistema invece è riconducibile ad un nastro in gomma, dello spessore di 0,1 mm, assicurato ad una zavorra: un cilindro situato nell’asse centrale verticale della boa, lasciato libero, contiene un rotolo di materiale di tipo elastico, una sorta di fascia in gomma, che si allunga e si contrae seguendo il movimento oscillatorio della boa stessa, separando e ricongiungendo gli elettrodi, costituiti da un polimero grasso che contiene i materiali conduttivi. Una piccola batteria applica una tensione attraverso gli elettrodi; quando la gomma torna nuovamente indietro arrotolandosi attorno al cilindro, viene generata una forza dagli elettrodi e aumenta la tensione. In questo modo la scossa del moto ondoso viene assorbita dall’elastico e permette di accumulare l’energia prodotta, come spiega Yoseph Bar-Cohen, ricercatore senior del Laboratorio di Propulsione Jet della NASA a Pasadena. In sostanza il dispositivo funziona come un muscolo artificiale, che si espande e si contrae quando viene sottoposto ad uno sforzo, generando in questo caso elettricità. Nel suo funzionamento, il sistema è stato progettato in modo tale che una porzione dell’energia rimane immagazzinata nel dispositivo, in modo che la batteria inserita al suo interno possa servire al primo ciclo d’inizio della generazione di energia della boa. Finora l’elettricità prodotta non è sufficiente per alimentare altro se non una lampadina da 5 watt, ma aumentando lo spessore e la lunghezza del cuore in gomma, ottimizzando l’elettronica del sistema e migliorando il disegno della forma della boa, si potrebbe giungere a produrre un chilowatt di elettricità. Inoltre l’alta tensione applicata alla boa porterebbe il vantaggio di trasmettere in modo più efficiente l’elettricità dal dispositivo all’accumulo di energia tramite i cavi subacquei. Un ulteriore passo avanti sarà quindi modificare le componenti della boa affinché possano assecondare le condizioni esterne di utilizzo, dalle condizioni atmosferiche avverse alla variabilità e discontinuità del moto ondoso, per prevedere un loro immediato utilizzo, per esempio, come sistemi di comunicazione per la navigazione, che si autoalimenterebbero tramite una configurazione di impianto stand-alone. Se questo tipo di tecnologia non verrà abbandonata, in futuro sarà possibile prevedere una rete puntiforme di diffusione di queste boe per la generazione controllata di energia elettrica gestita da un operatore remoto, sfruttando una delle risorse rinnovabili maggiormente presenti sul Pianeta come l’acqua degli Oceani.
Forse non tutti sanno che anche il nostro Paese, dal 2002, sta con successo sperimentando una tecnologia di sfruttamento del moto ondoso per trasformare l’energia delle correnti marine in corrente elettrica. Si tratta del progetto ENERMAR, che utilizza una turbina brevettata KOBOLD. Questo impianto pilota è stato installato nello stretto di Messina, ormeggiato a 150 metri dalla costa di fronte alla cittadina di Ganzirri, in cui la massima velocità della corrente, mai assente, è di circa 2 m/s e la profondità del mare è di 20 metri. L’efficienza globale misurata è pari a circa il 23%, mentre la quantità di energia che è possibile ottenere in un anno dal sito è circa 22000 Kilowattora. L’impianto è costituito da una turbina idraulica ad asse verticale tripala con diametro di 6 metri, assicurata ad una piattaforma galleggiante dal diametro di 10 metri, da tre pale, ognuna delle quali è sostenuta da due bracci carenati con rivestimento in carboresina, costituite da una struttura interna di longheroni longitudinali e centine in acciaio, di dimensione di 5 metri, e una corda di 0.4 metri che consente di ottenere un numero di Reynolds variabile tra 0.8 milioni e 2 milioni a seconda delle condizioni di funzionamento. Progetto e disegno della pala e delle parti strutturali del rotore della turbina sono frutto del Dipartimento di Progettazione Aeronautica dell’Università di Napoli. La piattaforma sperimentale galleggiante, che segnala la presenza del sistema ENERMAR, sfrutta l’energia contenuta nelle correnti marine anche per l’accensione di 60 riflettori. Com’è facilmente intuibile, grazie ad una tecnologia così avanzata e che ha reso noto il nome dell’Italia nel campo dell’utilizzo delle risorse disponibili in natura, si ottiene una quantità enorme di energia “pulita”, rinnovabile e costante. Questo progetto, i cui brillanti risultati sono disponibili e facilmente verificabili, è la dimostrazione che usufruire di una risorsa come il mare, dal quale fortunatamente la nostra penisola è circondata, non solo è auspicabile, ma è possibile e sarà senza dubbio una delle fonti principe di produzione di energia rinnovabile. (Fonte Technologyreview, Enertop)