L’energia del futuro potrebbe arrivare dal mare

 Enrico Grassilli, laureato in ingegneria meccanica presso il Politecnico di Torino, illustra nella sua tesi ISWEC: dispositivo pensato per il Mediterraneo in grado di accumulare energia dal moto ondoso.

Prima di iniziare la trattazione è opportuno comprendere meglio come sia possibile produrre energia dal movimento del mare. L’energia è una grandezza fisica che misura la capacità di un corpo o di un sistema fisico di compiere lavoro, questo, nel moto ondoso, secondo il teorema dell’energia cinetica, viene generato dalla costante agitazione della superficie marina e sfruttato per produrre energia elettrica.

Sin dalla fine del ‘800 sono stati progettati diversi sistemi in grado di convertire l’energia prodotta dal moto ondoso in energia elettrica, tutti però studiati solamente per lavorare nell’oceano, usando la maggiore ampiezza delle onde. Al contrario ISWEC (Inertial Sea Wave Energy Converter) è pensato specificatamente per il mar Mediterraneo, questo dispositivo infatti non sfrutta l’ampiezza delle onde ma la loro frequenza, che risulta maggiore nei mari chiusi.

ISWEC nasce dall’intuizione, degli ingegneri Ermanno Giorcelli e Giuliana Mattiazzo, di sfruttare l’effetto giroscopico di un volano posizionato all’interno di uno scafo, progettato per ottimizzare l’oscillazione indotta dalle onde. Questa tecnologia è inoltre dotata di un sistema di ormeggio, composto da 3 ancore, che, grazie alla rotazione del dispositivo intorno a un punto di ancoraggio, permette di affrontare sempre la direzione dell’onda e il necessario beccheggio, movimento oscillatorio classico della nave. La rotazione generata dal sistema viene così trasmessa ad una presa di potenza, saldamente collegata all’asse di rotazione della piattaforma giroscopica, che converte l’energia meccanica in energia elettrica.

Il Dott. Grassilli si sofferma in particolare sulla sostenibilità economica del progetto; perché il dispositivo si presenti come forte competitor nel campo delle energie rinnovabili è necessario, infatti, che rientri nei prezzi imposti dal mercato. L’indice più rappresentativo utilizzato per comparare diverse tecnologie è LCOE (Levelized Cost of Energy)  che valuta la possibilità di commercializzazione del dispositivo e rappresenta il costo per KWh di costruzione e gestione di un impianto di generazione di energia. Fattori chiave inclusi nel calcolo di questo indicatore sono i costi del capitale iniziale, i costi del carburante, i costi fissi e variabili di mantenimento ecc.. Il team di Wave for Energy seguendo l’approccio design-to-cost, metodo di controllo dei costi che agisce ad ogni livello della struttura produttiva, si pone come obiettivo la riduzione del prezzo previsto attraverso metodi di ottimizzazione dei costi, che renderanno ISWEC, nel tempo, il più competitivo possibile e che aumenteranno le proprie prospettive di crescita.

Dopo anni di test in laboratorio il sistema ISWEC è stato installato nell’isola di Pantelleria dove produrrà circa 150 MWh, l’equivalente del fabbisogno energetico di circa 200 famiglie.

Pantelleria è un’isola di 80 Km², distante 110 km dalla Sicilia e 70 dalla Tunisia, con una popolazione di circa 7700 abitanti non connessa alla rete elettrica del Paese, ciò comporterebbe infatti una spesa ingiustificata dovuta all’elevato costo del collegamento e alla relativamente piccola quantità di energia richiesta. Nell’isola è stato installato un impianto composto da 6 generatori a diesel e 2 turbine a gas. Durante il 2009 sono stati prodotti 43536 MWh di energia elettrica usando 9300 tonnellate di diesel, trasportati nell’isola in nave o in aereo. E’ facile intuire l’alto COE (Cost of Energy) che questo comporta; senza considerare che l’incremento del costo dell’energia, previsto per i prossimi 20 anni, si attesta intorno al 68%.

In questo scenario ben si inserisce il sistema ISWEC che è in grado nel tempo di ridurre il COE e l’impatto ambientale, il dispositivo verrà infatti ancorato, ad oltre 40 metri di profondità, su un fondale roccioso in modo da non danneggiare l’habitat naturale. Si consideri inoltre che l’impianto galleggiante è lungo 15 metri, largo 8m e altro 5m di cui 4 sotto il livello del mare, “in pratica ha lo stesso impatto visivo di una barca ormeggiata a largo” afferma l’ing. Mattiazzo, ora amministratore delegato di Wave for Energy, start-up di I3P nata al Politecnico di Torino.

La tesi del Dott. Grassilli conclude sostenendo l’assoluta competitività del sistema ISWEC, affermando che l’installazione di “wave farm” composte da più dispositivi del genere permetterebbe di ottenere un discreta quantità di elettricità, sufficiente a coprire la richiesta di piccole isole e città costiere; a fronte di questi sviluppi tecnologici l’indipendenza energetica per i luoghi citati diviene una possibilità concreta.

One Response to “L’energia del futuro potrebbe arrivare dal mare

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