I ricercatori del National Renewable Energy Laboratory stanno progettando nuovi dispositivo sottomarino per catturare l’energia delle correnti

(Rinnovabili.it) – Produrre energia dalle onde potrebbe dare una mano importante alla transizione ecologica. Ottenere un dispositivo efficiente, economico e duraturo rappresenta, però, ancora una sfida aperta. Uno dei maggiori problemi? Le difficili condizioni ambientali che i convertitori dell’energia del moto ondoso (Wave Energy Converter –WEC) devono fronteggiare. Forti onde e correnti richiedono infatti una certa solidità strutturale e robustezza a cui si deve il circa il 35-50% dei costi complessivi degli impianti tradizionali. 

Per il settore è oggi fondamentale riuscire a ridurre i costi strutturali aumentando nel contempo la quantità di energia sfruttabile. Un’impresa in cui si è cimentato anche il National Renewable Energy Laboratory, uno dei centri di ricerca del governo statunitense. Qui un gruppo di ingegneri ha ri-progettato i WEC incorporando componenti a geometria variabile. 

Utilizzando questo approccio, la forma del convertitore può essere modificata in modo che negli stati marini più energetici i carichi strutturali siano controllati. Consentendo di produrre energia dalle onde in maniera estesa.

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“La maggior parte dei modelli WEC tradizionali – spiega il NREL – consiste  in uno scafo a geometria fissa, dotato generalmente di un unico mezzo di controllo operativo: il generatore o presa di potenza […] L’introduzione della geometria variabile aggiungerebbe uno secondo mezzo controllo al sistema, simile a quello delle pale in una turbina eolica”.

Questo elemento consentirebbe la regolazione operativa in una varietà di stati marini, in modo che il dispositivo possa perfezionarsi per ridurre il carico in quelli più violenti o aumentare l’assorbimento di potenza in quelli più calmi. “Grazie al controllo aggiuntivo che offrono, i WEC a geometria variabile possono essere ottimizzati per catturare un quantitativo maggiore di energia, per una migliore efficienza operativa e, in definitiva, un’energia delle onde più competitiva in termini di costi”.

Il ricercatore del NREL Nathan Tom e il suo team hanno esplorato le possibilità di incorporare la metodologia di progettazione in tre tipi di convertitori, mostrandone vantaggi sia in termini di costi che di riduzione del carico. Nel dettaglio, i componenti a geometria variabile incorporati nei dispositivi consistevano in pezzi rigidi che potevano essere aperti o chiusi utilizzando attuatori meccanici; o tramite sacchi flessibili riempiti con aria o acqua che potevano gonfiarsi o sgonfiarsi a seconda dello stato del mare.

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Oggi grazie a una sovvenzione del Technology Commercialization Fund, il gruppo sta anche collaborando con l’Università del Massachusetts ad Amherst per sviluppare una quarta tecnologia; si tratta di un convertitore di energia a onde oscillanti a geometria variabile (OSWEC) posizionato su una fondazione rialzata. Secondo i progettisti il design del dispositivo offre anche un’opportunità per ridurre i costi di installazione e migliorare la produzione di energia.

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