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Orcadi: come produrre energia grazie al movimento delle onde

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Orcadi: come produrre energia grazie al movimento delle onde

Orcadi: come produrre energia grazie al movimento delle onde
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La piattaforma, che galleggia sull'Oceano Atlantico, è conosciuta come 'Il pinguino': può produrre energia grazie al movimento delle onde e il suo design, la costruzione e il mantenimento sono stati contraddistinti da alti e bassi.

Con il 75% della superficie terrestre ricoperta dall'acqua, l'energia delle onde ha un enorme potenziale.

E le isole Orcadi si ergono come un paradiso delle onde.

Quindi, è stata una scelta logica installare e testare un prototipo progettato per catturare il moto delle onde trasformandolo in energia.

TIMO LOTTI, ingegnere elettronico:

"Quando l'onda passa, lo scafo, che è assimetrico, inizia a ruotare: al suo interno, c'è una massa che inizia a seguirne il movimento, quest'ultimo è accoppiato a un generatore che inizia anche a ruotare, in tal modo il moto ondoso viene convertito in rotazione continua all'interno del pinguino".

Il prototipo è stato installato nella primavera 2017: è ancorato in fondo al mare, a 50 metri di profondità.

DAVID COUSINS, ingegnere:

"Abbiamo avuto un picco di onde sino a 18 metri nell'ultimo inverno e periodi estesi con onde di dieci metri, è andato tutto bene".

L'energia raccolta è dunque immagazzinata sulla terraferma, per essere successivamente immessa nella rete locale.

LISA MACKENZIE, Direttrice Commerciale Centro Energia marina:

"Questo sito è in grado di far fronte a sette megawatt di produzione di elettricità, ogni cavo che arriva qui può richiedere sino a un megawatt, l'importante è l'alimentazione elettrica nelle reti, così gli sviluppatori possono ottenere una resa dell'elettricità prodotta durante il periodo di prova".

L'intero sistema è controllato dai laboratori nella locale Università: le fibre ottiche aiutano il 'pinguino' a inviare dati ai tecnici di controllo.

DAVID COUSINS, ingegnere:

"Abbiamo probabilmente 40 o 50 strumenti a bordo del 'pinguino', che possiamo reperire molto velocemente, otteniamo informazioni controllate e riceviamo dati: abbiamo, ad esempio, accelerometri standard che possono dirci cosa sta facendo lo scafo, le sue accelerazioni e in quale direzione".

I ricercatori pensano che il 'pinguino' sia un punto di svolta nel mercato dell'energia delle onde, stimato in circa 74 miliardi di euro.

TIMO LOTTI, ingegnere elettronico:

"Una volta che tutte queste fonti e tecnologie saranno in pieno utilizzo, penso che l'Europa e il mondo intero saranno un posto completamente diverso".

Il progetto è solo uno dei tanti finanziati dal Consiglio europeo per l'Innovazione, volti a dare impulso alle novità più promettenti dell'Unione Europea.

Si pensi che l'85% della crescita della produttività nelle moderne economie è il risultato diretto dell'innovazione.

Ma le aziende europee spendono meno in ricerca e sviluppo rispetto ad altri concorrenti mondiali.

Se le quote in scala europee corrispondessero a quelle statunitensi, creerebbero sino a un milione di nuovi posti di lavoro, aggiungendo 2.000 miliardi di euro al PIL dell'Unione Europea nei prossimi 20 anni.

In quest'ottica, il Consiglio europeo per l'Innovazione ha stanziato 2,7 miliardi di euro per finanziare i ricercatori, al fine di migliorarne le ultime innovazioni.

JULIÁN LÓPEZ GÓMEZ, Euronews:

"Un'altra di quelle innovazioni volte a plasmare il nostro futuro è, curiosamente, all'interno di questa locomotiva vecchia di 30 anni: siamo a Riga, in Lettonia, dove questa vecchia locomotiva è tornata a nuova vita, aggiornata per funzionare anche a gas naturale.

I ricercatori sperano che i loro sforzi contribuiranno a mantenere l'industria ferroviaria europea sulla buona strada".

Pochi giorni sono sufficienti per installare i circa 25 componenti meccanici che consentono alla locomotiva di passare dal diesel al gas naturale: l'aggiornamento, grazie a una complessa rete di dispositivi innovativi, affermano i ricercatori, riduce del 15-20% le emissioni di anidride carbonica e di oltre il 30% quelle degli ossidi di azoto.

NIKOLAY VOLEV, ingegnere meccanico:

"Il sistema del diesel è costituito da varie componenti: stoccaggio e riduzione del gas, sistema elettronico per la gestione del combustibile e sistema di telemetria, unitamente alla sicurezza antincendio e al rilevamento di fughe di gas".

I ricercatori dicono che il sistema è stato progettato per consentire agli operatori di ripagare il loro investimento per l'aggiornamento in circa tre anni, specialmente a causa di una riduzione della bolletta del diesel.

PETR DUMENKO, Amministratore Digas:

"Le tecnologie a doppia alimentazione mirano a sfide cruciali nel settore ferroviario, come costi del carburante e problemi ambientali: i costi del carburante contribuiscono sino al 50% dei costi per le operazioni ferroviarie, la sostituzione del gasolio con gas naturale può tradursi in un risparmio del 40% in più sul costo del carburante".

A causa degli investimenti iniziali piuttosto bassi, nell'ambiente operativo tipico delle locomotive europee, il periodo di ammortamento è in genere di tre anni: ciò può cambiare radicalmente l'industria ferroviaria.

La locomotiva ibrida diesel-gas naturale è piena di sfide: i suoi motori sono inclini ad aumentare le pressioni e le temperature di combustione, ad esempio.

Gli ingegneri hanno dovuto elaborare sofisticate soluzioni meccaniche e software per superare queste sfide.

OLEG GOLEVYCH, Ingegnere delle telecomunicazioni:

"Il sistema di telemetria ha una funzione di dispacciamento e una di intelligenza artificiale, che consente di fornire un allarme tempestivo in situazioni critiche, volto a ridurre i tempi di manutenzione per le locomotive.

I dati che riceviamo ci aiutano a migliorare l'efficienza di utilizzo di altre locomotive del nostro parco treni, e anche l'intelligenza artificiale di cui il sistema è dotato è molto importante, perché consente di individuare e trasmettere eventuali problemi sui motori che non possono essere identificati con altri mezzi".

Le locomotive diesel esistenti sono dotate di motori inefficienti, sicché anche in Lettonia la completa elettrificazione dei treni potrebbe richiedere grandi investimenti a lungo termine.

L'Amministratore della Ferrovia lettone afferma di essere incoraggiato da questa ed altre promettenti tecnologie che preparino il settore ad un futuro competitivo.

EDVĪNS BĒRZIŅŠ, PRESIDENTE Ferrovia Lettonia:

"Affrontiamo una dura concorrenza non solo derivante dal trasporto su strada, ma anche da altre società ferroviarie, quindi dobbiamo sicuramente investire in nuove tecnologie innovative, che ci possano dare un vantaggio e renderci più competitivi nel prossimo futuro".

JULIÁN LÓPEZ GÓMEZ, Euronews:

"Infine, come migliorare la competitività delle centrali elettriche europee? Questa, situata in Svezia, utilizza trucioli di legno come biocarburanti, qui vengono utilizzati ogni anno 100.000 tonnellate di truciolato per produrre energia.

Anche qui una tecnologia molto innovativa è attualmente in fase di test per migliorare l'efficienza e la competitività del settore".

La centrale elettrica utilizza trucioli di legno per produrre energia per fornire riscaldamento e acqua calda ai circa 20.000 abitanti della città.

I trucioli di legno provengono da luoghi molto diversi: alcuni dalla corteccia, altri dai rami, la qualità è molto differente, spesso hanno un basso valore energetico ed a volte sono troppo bagnati.

TOMMY KINDBLOM, Dirigente Norrtaelje Energi:

"Ecco un esempio di un problema che affrontiamo di solito: questa è la cenere che rimane dopo la combustione dei trucioli, poiché il legno contiene sporcizia, sabbia e persino pietre, le ceneri diventano una sorta di vetro che può danneggiare il funzionamento dell'intero sistema.

Questa situazione ci costringe a costose opere di manutenzione e può persino portare a interrompere la nostra produzione di energia, poiché è necessario interrompere le attività di combustione per pulire la caldaia".

I ricercatori europei hanno installato qui un analizzatore di biocarburanti: un minuto è sufficiente per valutare l'umidità e il contenuto di ceneri dei trucioli di legno, il suo contenuto energetico e anche l'eventuale presenza di sabbia o pietre.

KARL WEJKE, Resp.Commerciale Mantex:

"È innanzitutto un problema economico: si può controllare la qualità del biocarburante e pagare per ciò che si acquista, e poi c'è anche un problema ambientale, poiché si ottengono meno emissioni e meno ceneri se si dispone di un biocarburante di qualità superiore, quindi c'è meno manutenzione se si hanno meno pietre, sabbia e sporco nelle caldaie, c'è meno usura".

Una sfida primaria è poi data dal calibrare i trucioli di legno, in modo che l'analizzatore fornisca dati affidabili.

Il sistema è basato su tecnologie a raggi X, che consentono di identificare materiali come sabbia o pietre, con densità più elevate del legno.

RALF TORGRIP, chimico:

"I residui di legno sono molto complessi, per tutto ciò che va dai normali trucioli di legno sino alla sporcizia, la calibratura è un po' complicata per molti tipi di materiali, essenzialmente molto diversi.

Questo laboratorio ci consente di ottenere i campioni giusti e di eseguire le calibrazioni".

Il passo successivo consiste nell'installare gli analizzatori sui nastri trasportatori per un'analisi più rapida di grandi volumi di biomassa.

Costi operativi inferiori potrebbero tradursi in prezzi dell'energia più convenienti, a detta dei responsabili.

TOMMY KINDBLOM, Dirigente Norrtaelje Energi:

"L'analizzatore potrebbe aiutarci a risparmiare tra 100.000 e 150.000 euro l'anno, poiché potremmo essere in grado di produrre più energia e ridurre i nostri lavori di manutenzione".

Gli sviluppatori affermano che la stessa tecnologia di analisi potrebbe servire anche per altre materie prime utilizzate come biomassa in tutto il mondo, ad esempio gusci di riso o cannucce di cereali.

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