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Con Pavegen produci energia a piccoli passi

Saranno sperimentate in occasione delle Olimpiadi 2012 di Londra le mattonelle piezoelettriche che trasformano l'energia cinetica in energia elettrica

(Rinnovabili.it) – Produrre energia elettrica semplicemente camminando è ormai realtà grazie alle lastre per pavimentazione PaveGen. Si tratta di piastrelle rivestite in gomma riciclata che accumulano l’energia cinetica dei passi delle persone convertendola in energia elettrica.

Una trovata geniale che potrebbe essere utilizzata per fornire energia ai sistemi d’illuminazione stradale, ma anche a dispositivi portatili come pc e cellulari. Ideate nel 2009 dal giovane ingegnere venticinquenne Laurence Kemball-Cook, le lastre PaveGen troveranno la loro prima applicazione commerciale durante le Olimpiadi di Londra 2012. Per l’occasione 20 piastrelle verranno istallate sull’attraversamento centrale che va dallo Stadio Olimpico al nuovo centro commerciale Westfield Stratford City.

“L’installazione dovrebbe essere sufficiente ad alimentare, grazie al passaggio delle persone, circa la metà dell’illuminazione esterna del centro commerciale” ha dichiarato il giovane ingegnere. Ad ogni passo le lastre si comprimo di 5 millimetri, producendo energia sufficiente a mantenere acceso il Led contenuto in esse per circa 30 secondi, con il minimo dispendio energetico: le piastrelle consumano infatti solo il 5% dell’energia elettrica che producono. In realtà le piastrelle sfruttano ogni singolo passo di un gran numero di persone “Abbiamo recentemente testato PaveGen ad grande festival all’aperto, dove più di 250.000 passi sono stati sufficienti a ricaricare 10.000 telefoni cellulari”, ha dichiarato Kemball-Cook. Un’idea innovativa con un enorme potenziale, basti pensare che in media un singolo individuo nella sua vita compie ben 150 milioni di passi. “Si tratta quindi di una fonte di energia elettrica più che sostenibile, che potrebbe far leva sulla coscienza green delle persone, coinvolgendole nella sperimentazione di soluzioni alle questioni della sostenibilità”, come ha sottolineato da Richard Miller, responsabile della sostenibilità del Regno Unito.

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Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.