Grandi distese, quasi sconfinate, di acqua ricoprono la superficie terrestre formando mari e oceani. Nel passato sono state fonte d’ispirazione per esploratori, che hanno dedicato memorabili imprese per scoprire nuove terre e nuove rotte, oggi, rappresentano una risorsa fondamentale per la produzione di energia elettrica completamente pulita e rinnovabile.
Le grandi masse di acqua, che avvolgono le terre emerse, sono in continuo movimento. Enorme, quasi sorprendente, è la quantità di energia cinetica racchiusa nelle onde marine e nelle correnti oceaniche.
Nei laboratori del NREL, sfruttando l’esperienza nello sviluppo di materiali per nuove tecnologie, è stato sviluppato un progetto tanto geniale quanto ambizioso; convertire l’energia cinetica, della massa d’acqua in movimento, in energia elettrica.
Energia dalle onde mare. DEEC-Tec, convertitori ultraflessibili
Il cuore del progetto è la tecnologia WEC, che permette di realizzare i convertitori di energia per onde marine.
Unendo piccolissimi convertitori di energia delle onde, in un’unica struttura, capace di captare l’energia cinetica della massa d’acqua, sono realizzati i DEEC-Tec. Estremamente flessibili e privi di giunti, possono essere realizzati con le forme più svariate per potersi adattare al meglio alle condizioni marine in cui saranno istallati.
Ogni singolo convertitore di energia, che forma l’intera struttura dei DEEC-Tec, opera come un trasduttore capace di trasformare la deformazione strutturale alla quale è sottoposto in energia elettrica.
Le proprietà meccaniche dei DEEC-Tec sono sorprendenti, possono essere sottoposti a torsione, estensione e flessione, provocate dal moto ondoso della massa d’acqua, senza subire deformazioni strutturali tali da compromettere la loro funzionalità. Inoltre, la struttura dei DEEC-Tec è in grado di resistere alla corrosione generata dall’ambiente marino, garantendo lunghi periodi di funzionamento e bassi costi di manutenzione.
Strutture adatte per ogni ambiente marino
Generare energia dal moto ondoso delle acque marine è già una sfida ardua, ma ancor di più lo diventa se bisogna mettere in previsione di adattare la tecnologia di conversione a svariati ambienti marini che possono presentarsi.
I ricercatori del NREL non si sono di certo scoraggiati dalla mole di difficoltà riscontrate, sono riusciti a realizzare DEEC-Tec con forme diverse in grado di ottimizzare, in funzione dell’ambiente in cui sono istallati, la conversione di energia cinetica dalla massa d’acqua in movimento in energia elettrica.
Fondali oceanici, un ambiente profondamente complesso
Elevate profondità, forti correnti di spostamento della massa d’acqua e difficoltà logistiche, sono solo alcune caratteristiche di un ambiente cosi ostile come può essere un fondale oceanico.
I DEEC-Tec destinati ai fondali oceanici sono strutture particolarmente flessibili. La loro forma è paragonabile a un muro elastico, in grado di assorbire e resistere alle deformazioni di torsione e allungamento causate dall’elevata energia cinetica posseduta dalla massa d’acqua da cui sono investiti.
Immaginiamo un DEEC-Tec con la forma di un muro elastico, saldamente ancorato al fondale oceanico, la sua superficie sarà costantemente esposta alla sollecitazione e deformazione provocata dalla massa d’acqua in movimento.
Le forti correnti oceaniche sono una fonte di energia cinetica inesauribile che, captata dalla superficie del DEEC-Tec, sarà convertita in energia elettrica dai convertitori di energia WEC che compongono la superficie del muro elastico.
Superficie marina, un ambiente ricco di onde
Le onde sono movimenti irregolari della superficie marina che generano un’oscillazione della massa d’acqua.
Una grande massa d’acqua in movimento possiede un’elevata quantità di energia cinetica per questo, i DEEC-Tec destinati a convertire l’energia cinetica delle onde in energia elettrica devono essere realizzati per restare a galla sulla superficie marina.
Come dei serpentoni galleggianti, saldamente ancorati al fondale, devono assecondare il moto ondulatorio della superficie d’acqua sottostante e, attraverso le deformazioni meccaniche alle quali sono sottoposti, devono convertire l’energia cinetica captata dalla loro superficie in energia elettrica.
Gianni Truini
