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CNR: 5 progetti sostenibili su cui fare il punto

In una conferenza organizzata a Roma si disegna lo stato dell’arte di 5 progetti finanziati dal Ministero dello Sviluppo Economico e dedicati a idee innovative ed efficienti per il sistema elettrico nazionale

(Rinnovabili.it) – E’ giunto il momento, a due anni dalla partenza del programma, di fare il punto in merito ai cinque importanti progetti che ruotano intorno a tematiche energetiche innovative ed efficienti. Realizzati dagli Istituti del Dipartimento Energia e Trasporti del Consiglio Nazionale delle Ricerche (DET-CNR) in collaborazione con le Università e gli altri Enti di settore i programmi stanno usufruendo di un finanziamento da 5 milioni di euro annui devoluti dal Ministero dello Sviluppo Economico.
Nello specifico i progetti riguardano:

1) “Valutazione e utilizzazione dei biocombustibili ottenuti da residui o scarti agricoli di scarso valore intrinseco e di alghe per l’applicazione in impianti di cogenerazione basati su microturbine”;
2) “Carbone Pulito – Tecnologie innovative per migliorare le prestazioni ambientali delle centrali a polverino di carbone”;
3)”Celle a Combustibile per applicazioni stazionarie cogenerative”;
4)” Sistemi elettrochimici per l’Accumulo di Energia”, per lo sviluppo di tecnologie elettrochimiche volte all’accumulo di energia elettrica;
5) “Utilizzo di energia solare per il condizionamento estivo”, per la progettazione di massima di un sistema per la produzione del freddo da fonti rinnovabili.

La prima giornata della V Conferenza del DET-CNR, che si terrà a Roma il 26 e il 27 aprile, verterà sull’Accordo di Programma MSE/CNR del 21 giugno 2007 per le attività di ricerca e sviluppo di interesse generale per il sistema elettrico nazionale e, nello specifico, saranno descritti gli sviluppi dei progetti e degli impatti che avranno e che potrebbero avere sul sistema produttivo e sulle famiglie.

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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.