Energia dal moto ondoso: il sistema GEL

Impasta le onde per produrre energia. Il sistema GEL è il frutto del fortunato binomio tra ricerca e industria e nasce come sistema a basso costo e affidabile per produrre elettricità dal moto ondoso. Maggiori dettagli nell’intervista a Domenico Coiro, Dip. Ingegneria Industriale-Sezione Aerospaziale dell’Università degli Studi di Napoli Federico II.

Come nasce e cresce il progetto GEL?

Il sistema GEL nasce tre anni fa da una collaborazione tra Seapower Scarl, consorzio di ricerca applicata per le energie rinnovabili senza scopo di lucro partecipato dall’Università di Napoli Federico II, e Umbra Group SPA, società italiana attiva nella produzione di attuatori elettromeccanici con viti a ricircolo di sfere. Agli inizi di quest’anno, le due società consorziate hanno vinto un bando pubblico bandito dall’ente governativo scozzese WES (Wave Energy Scotland) al quale avevano partecipato circa 25 società.

Può fornirci qualche dettaglio tecnico? 

Il sistema GEL è un sistema di conversione di energia dalle onde del mare, destinato all’installazione in prossimità della costa o su piattaforme già esistenti. La configurazione principale è rappresentata nella figura seguente. Il sistema consiste in un corpo galleggiante (la boa) collegato tramite due cerniere ad una struttura di supporto vincolata a terra e fissa. Le cerniere consentono la rotazione durante il moto oscillatorio indotto dalle onde. La boa è connessa alla struttura fissa anche tramite l’apparato di conversione dell’energia meccanica in elettrica. Questo è costituito da un generatore elettromeccanico basato su viti a ricircolo di sfere che trasforma il moto lineare in moto rotatorio e quindi in energia elettrica. La forma della boa è stata ottimizzata dopo molte indagini numeriche e sperimentali in vasca navale su modelli a scala ridotta al fine di massimizzare la sua efficienza nella cattura dell’energia contenuta nelle onde.

 Schema del sistema

Quali elementi lo differenziano dalle altre tecnologie adottate per produrre elettricità con le onde marine?

La sua semplicità, il suo basso costo e la trasformazione in modo diretto dell’energia meccanica dell’onda in elettricità. Tutti gli altri sistemi sono caratterizzati da più passaggi per la trasformazione dell’energia meccanica in energia elettrica (oleodinamici, con pressione dell’aria, con generatori elettri-lineari molto costosi e pesanti, etc.). Infine è bene precisare che il sistema GEL sfrutta la forza dell’onda non solo in direzione verticale (come fanno molti dei sistemi oscillanti fino ad oggi sviluppati) ma sfrutta anche la componente di forza orizzontale.

Quanta elettricità si può produrre con questo sistema?

Un sistema delle stesse dimensioni di quello testato in questi giorni nella vasca navale del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Napoli Federico II, installato sulla costa ovest della Sardegna e di potenza di picco di 60 kW, produrrebbe circa 150.000 KWh l’anno, che è l’energia sufficiente ad alimentare circa 70 abitazioni.

Il sistema rischia di impattare negativamente sulle acque?

No, poiché il sistema nasce principalmente per essere installato nelle strutture esistenti come le dighe foranee dei porti o qualsiasi struttura prospiciente il mare con una profondità di almeno 4 metri.

A quanto ammonterebbe l’investimento per un dispositivo di questo tipo e in quanto tempo si potrebbe ammortizzare?

Il costo di un sistema di questa tipologia e dimensioni, ipotizzato già industrializzato, potrebbe essere tale che con l’incentivo attuale di 300 euro a Megawattora, si ammortizzerebbe in circa 4 anni. Ovviamente sono stime di primo tentativo: non c’è alcun prototipo installato in condizioni reali. Confidiamo di riuscire ad installarne uno entro il prossimo anno.

I risultati degli ultimi test condotti su GEL sono stati positivi?

Avevamo già condotto altri test in vasca navale su un sistema a scala ridotta, ma i risultati ottenuti con l’attuale GEL a scala reale hanno superato ogni più rosea aspettativa! L’efficienza della boa è intorno al 75%, cioè il 75% dell’energia contenuta dall’onda viene convertita in energia meccanica. Inoltre, l’efficienza del generatore elettromeccanico è pari a circa l’85% il che comporta un’efficienza globale – cioè l’efficienza di conversione tra l’energia dell’onda e quella elettrica – pari a circa il 65%, valore molto elevato rispetto a tutti gli altri prototipi in circolazione.

L’installazione di GEL potrebbe provocare il malcontento dei cittadini?

E perché? Questo tipo di sistema sarà installato principalmente su strutture già esistenti, non impediscono la navigazione, non credo che siano particolarmente “brutti” da vedere e quindi penso che saranno ben accetti dalla popolazione locale.

Può l’energia dal moto ondoso diventare una modalità consolidata all’interno del panorama energetico italiano?

È la più interessante forma di energia disponibile dal mare ma è anche quella più difficile da catturare poiché bisogna installare i sistemi in mare le cui condizioni, prima o poi, possono diventare proibitive e, quindi, possono condurre alla distruzione del sistema stesso. I prodotti più interessanti sono quelli che a mio parere sapranno coniugare semplicità, basso costo e soprattutto affidabilità in condizioni di mare grosso. Il GEL, poiché può usare il suo generatore elettromeccanico anche come “motore”, può essere posizionato in condizioni di “parcheggio” con la boa sollevata dall’acqua, quando è prevista la mareggiata, preservando in questa maniera la sua integrità e garantendo la sua sopravvivenza in condizioni estreme. Credo anche che una molteplicità di sistemi di piccola taglia potranno svilupparsi in maniera più armonica e diffusa rispetto a singoli sistema di grossa taglia che potrebbero presentare una serie di controindicazioni tra cui, non ultima, quella del forte impatto visivo e ambientale.

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