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Rinnovabili: Un mare di energia elettrica da utilizzare

  • Intervistato: Wave for Energy

Wave For Energy, spin off del Politecnico di Torino, ha sviluppato un applicazione concreta per lo sfruttamento dell’energia prodotta dal moto ondoso del mare per trasformarla in energia elettrica. Il dispositivo è già attivo per l’isola di Pantelleria

Quali sono stati i presupposti per la nascita di Wave for Energy? Ha prevalso principalmente l’aspetto legato alla ricerca o è stata intravista un’area di business ancora poco sviluppata?

Entrambi i fattori hanno influenzato la creazione di Wave for Energy (W4E), spin off del Politecnico di Torino nato nel 2010 per costruire, industrializzare e commercializzare sistemi di produzione di energiaenergia
Fisicamente parlando, l’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L’unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
da moto ondoso basati su tecnologia inerziale giroscopica.

L’iniziativa ha avuto impulso dalle attività di ricerca iniziate a partire dal 2007 da parte del gruppo di ricerca su Sistemi di Conversione per Energie RinnovabiliEnergie Rinnovabili
Una risorsa è detta rinnovabile se, una volta utilizzata, è in grado di rigenerarsi attraverso un processo naturale in tempistiche paragonabili con le tempistiche di utilizzo da parte dell’uomo. Sono considerate quindi risorse rinnovabili:
– il sole
– il vento
– l’acqua
– la geotermia
– le biomasse
del DIMEAS (Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale) coordinato da Giuliana Mattiazzo ed Ermanno Giorcelli.

La ricerca ha avuto inizio a partire da due considerazioni fondamentali:

  • Una spinta verso l’identificazione di nuove soluzioni tecnologiche per lo sfruttamento di una fonte rinnovabile come le onde del mare e degli oceani, fino ad allora e a tutt’oggi, poco sfruttata a livello globale;
  • L’identificazione della necessità, allora in parte latente, oggi evidente, di preservare il territorio dalla costruzione di nuovi impianti per la produzione di energia, come invece avvenuto per il settore del fotovoltaico e dell’eolico onshore.

In particolare, il secondo fattore risulta essere determinante per lo sviluppo e l’implementazione di nuove strategie per l’approvvigionamentoapprovvigionamento
Insieme di attività finalizzate al reperimento dei quantitativi materie prime necessarie allo svolgimento delle attività economico-produttive di un Paese consumatore.
energetico in contesti isolati o territori continentali off-grid. Questo ci ha consentito di identificare un’area di business ancora poco sviluppata a cui la soluzione tecnologica ISWEC (Inertial Sea Wave Energy Converter), concepita e testata, è già oggi in grado di rispondere in modo sostenibile, anche sotto il punto di vista economico.

 

 

Dal punto di vista tecnico come avviene il processo di trasformazione energetica nell’impianto da voi progettato per l’Isola di Pantelleria? Presenta caratteristiche di modularità? Di quanti nuclei familiari riesce a soddisfarne il fabbisogno energetico?

wave-power-a-pantelleria-750x375.jpgIl sistema sviluppato dalla nostra azienda si chiama ISWECInertial Sea Wave Energy Converter. ISWEC è un device galleggiante che sfrutta una tecnologia proprietaria giroscopica per convertire l’energia presente nelle onde del mare in energia elettricaenergia elettrica
Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all’energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
. L’energia elettrica prodotta è utilizzabile on-site (dove viene prodotta) oppure trasportabile verso l’utenza finale (grid-/user-connected).

L’oscillazione dello scafo indotta dalle onde del mare viene trasmessa all’asse del giroscopio, che ne amplifica la rotazione, consentendo la trasformazione in energia prima meccanica e successivamente elettrica.

La presenza di un’architettura giroscopica permette un controllo dinamico continuo del sistema, caratteristica che distingue ISWEC dalla maggior parte delle altre tecnologie marine. Questo permette ad ISWEC di raggiungere livelli di adattabilità sull’onda superiori alle soluzioni concorrenti.

Un’altra caratteristica distintiva è il design di uno scafo completamente stagno, che non presenta alcuna parte mobile esposta all’ambiente marino. Questa scelta progettuale garantisce un basso costo e una semplicità di manutenzione unica per strutture offshore.

Il sistema è altamente modulare:

  • Un singolo device basato su tecnologia ISWEC può avere una potenzapotenza
    Grandezza data dal rapporto tra il lavoro (sviluppato o assorbito) e il tempo impiegato a compierlo. Indica la rapidità con cui una forza compie lavoro. Nel Sistema Internazionale si misura in watt (W).
    installata di alcuni kWkW
    Unità di misura della potenza equivalente a 1.000 Watt.
    fino ad arrivare a più di 1 MW
    .
  • Più sistemi ISWEC possono essere installati in prossimità tra di loro condividendo elementi del BOP per ottimizzare un’installazione.

Il sistema ISWEC installato a Pantelleria ha una taglia di potenza di 100 kW ed è in grado di fornire l’energia elettrica necessaria a 70-80 nuclei familiari.

 

 

Da un punto di vista tecnico la tecnologia da voi sviluppata può trovare applicazione anche in una sinergia con altre fonti rinnovabilifonti rinnovabili
Una risorsa è detta rinnovabile se, una volta utilizzata, è in grado di rigenerarsi attraverso un processo naturale in tempistiche paragonabili con le tempistiche di utilizzo da parte dell’uomo. Sono considerate quindi risorse rinnovabili:
– il sole
– il vento
– l’acqua
– la geotermia
– le biomasse
o sistemi d’accumulo energetico?

La tecnologia ISWEC trova un applicazione ottima in sinergia con altre fonti rinnovabili, storage ed eventualmente fonti non-rinnovabili all’interno di un mix energetico in grado di garantire un bilanciamentobilanciamento
Servizio svolto dal gestore della rete elettrica al fine di mantenere l’equilibrio tra l’energia immessa e quella prelevata.
adeguato per il sito di installazione considerato.

Innanzitutto, la stagionalità estate-inverno consente ai sistemi ISWEC di integrarsi perfettamente all’installazione di sistemi fotovoltaici. La buona prevedibilità della risorsa consente inoltre la determinazione della produttività quasi in tempo reale, rendendo il dispositivo di produzione di energia molto favorito per la gestione in smart gridsmart grid
Trattasi di una rete di informazione che affianca la rete di distribuzione elettrica e gestisce la rete elettrica in maniera “intelligente” sotto vari aspetti o funzionalità ovvero in maniera efficiente per la distribuzione di energia elettrica evitando sprechi energetici, sovraccarichi e cadute di tensione elettrica. Ciò avviene attraverso un sistema fortemente ottimizzato per il trasporto e diffusione della stessa, dove gli eventuali surplus di energia di alcune zone vengono redistribuiti, in modo dinamico ed in tempo reale, in altre aree oppure regolando costantemente il dispacciamento tra centrali di autoproduzione elettrica da fonti rinnovabili della rete di distribuzione (generazione distribuita) con le centrali elettriche della rete di trasmissione (produzione centralizzata).
.

L’evoluzione della tecnologia prevede che la struttura di contenimento dei gruppi di conversione diventi essa stessa una piattaforma per integrare altri sistemi di sfruttamento di ulteriori risorse energeticherisorse energetiche
Stima dei volumi totali di fonti energetiche, sia scoperte che non ancora scoperte. Tale quantità comprende anche le riserve.
offshore.

 

 

In Italia non sono molti i progetti che sfruttano l’energia proveniente dal mare. Il vostro è un modello che può essere replicato facilmente anche in altri contesti geografici?

1280px-Pantelleria_sulla_Costa.jpg

Si. Il caso studio che abbiamo sviluppato e stiamo portando avanti a Pantelleria può essere efficacemente replicato in altre aree geografiche. Attualmente stiamo lavorando per replicare il modello in diverse aree del Mediterraneo, sia in acque italiane che spagnole, sia in Oceano con siti identificati nelle Isole Canarie, nel mare del nord e nell’Oceano Pacifico di fronte alle coste cilene.

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