Il “Windcatcher”: più grande della Torre Eiffel è un’enorme “vela” offshore che può alimentare 80.000 case

Le turbine eoliche sono appena diventate molto, molto più grandi.

Guarda, a meno che l’umanità non riesca a mettersi d’accordo sulla crisi climatica , il futuro sembra essere uno di guerre , popolazioni sfollate e profonde divisioni di povertà . La buona notizia è che ci sono un sacco di persone  che stanno proponendo alcune soluzioni davvero ingegnose per cambiare il modo in cui utilizziamo l’energia nel mondo moderno per rendere il futuro più pulito una reale possibilità.

E un’innovazione per il risparmio ambientale che potremmo vedere nel prossimo futuro è forse la più sorprendente: il Windcatcher . Nato da un’idea dell’inventore autodidatta Asbjørn Nes, il Windcatcher è un’enorme “vela” offshore che potrebbe cambiare radicalmente la produzione di energia eolica.

E quando diciamo “enorme”, intendiamo “più grande della Torre Eiffel”:

Credito immagine: Wind Catching Systems AS

L’innovazione

Sebbene non sia l’unico design disponibile, un particolare tipo di turbina ha dominato l’industria dell’energia eolica: la turbina eolica ad asse orizzontale. Un palo alto che sostiene enormi pale che ruotano, dando l’impressione di una specie di mulino a vento dell’era spaziale. E mentre questo è evidentemente un progetto efficace, in particolare sulla terraferma, Nes, insieme ai colleghi imprenditori Arthur Kordt e Ole Heggheim, voleva sapere se questa tecnologia millenaria fosse davvero il modo migliore o più efficiente per generare energia nel 21° secolo.

“Stava cercando di essere creativo, facendo qualcos’altro”, ha detto a IFLS Ronny Karlsen, CFO di Wind Catching Systems AS . “Come puoi cambiare ciò che viene fatto attualmente: questa è la definizione di innovazione.”

Il Windcatcher sarebbe una vasta struttura offshore, ha spiegato Karlsen, dove anche i parchi eolici convenzionali hanno avuto un successo incredibile . Ma invece di riprodurre semplicemente i disegni che già popolano gli oceani, i fondatori di Wind Catching Systems hanno attinto invece al loro background nelle industrie marittime e del petrolio e del gas.

“La tecnologia di avere una struttura galleggiante offshore è ben nota, specialmente nell’industria petrolifera e del gas”, ha affermato Karlsen. “Hai piattaforme petrolifere galleggianti che sono [fissate] al fondo del mare e stazionarie.”

“Le turbine che abbiamo nel nostro sistema sono pronte all’uso”, ha continuato. “Sono prodotti da molti produttori di turbine. Ma la parte innovativa è il design: il modo in cui metti tutto questo insieme in un unico sistema che è diverso da qualsiasi altra cosa attualmente sul mercato.

I problemi con gli attuali parchi eolici

Il mondo non è mai stato così investito nelle energie rinnovabili . Ma mentre nessuno di loro corrisponde ai combustibili fossili in termini di danni all’ambiente, ogni nuovo sviluppo sembra avere i suoi problemi: l’energia solare può essere intermittente , le dighe idroelettriche possono danneggiare la fauna locale e l’energia geotermica può essere costosa e di difficile accesso . .

Lo stesso vale per l’energia eolica. Sebbene il vento abbia fornito al mondo oltre il cinque percento  dell’energia mondiale nel 2019 – una cifra che sembra destinata ad aumentare con i recenti cambiamenti politici in tutto il mondo – la fonte di energia rinnovabile ha comunque i suoi detrattori.

Un problema con i parchi eolici offshore sono i costi di manutenzione: il funzionamento e la manutenzione possono in genere rappresentare il 25-30% del costo totale del ciclo di vita di un parco eolico. A questo proposito, il Windcatcher ha un vantaggio, secondo Karlsen.

“Attualmente con l’eolico offshore, hai  bisogno di molte navi specializzate con gru per raggiungere le turbine”, ha spiegato a IFLS. “Quello che faremo è costruire un sistema di ascensori… in modo che tu possa effettivamente fare tutta la manutenzione e le riparazioni senza avere a disposizione queste navi offshore specializzate. Ciò riduce i nostri costi operativi.”

Un’altra preoccupazione per l’energia rinnovabile in futuro è come massimizzare la produzione potenziale. Sebbene siano stati fatti passi avanti significativi in ​​questa direzione per l’energia eolica, Karlsen ha spiegato a IFLS che ci sono ancora alcuni ostacoli da superare.

“Con le turbine convenzionali, quando la velocità del vento raggiunge i 12 metri al secondo (m/s), inizieranno a inclinare le pale”, ha spiegato. “L’elettricità sarà ancora prodotta, ma non aumenterà oltre i 12 m/s di vento… lo fanno per non far girare le pale troppo velocemente”.

Al contrario, le pale del Windcatcher possono girare molto più velocemente, fino a 17 o 18 m/s. Ciò è in parte dovuto al fatto che i singoli rotori sono molto più piccoli, ha spiegato Karlsen. E non solo questo significa che il Windcatcher dovrebbe essere in grado di generare più potenza con venti più forti, ma aggira anche un grosso problema nei parchi eolici offshore convenzionali: l’ effetto scia .

“La scia … è una funzione di quanto è grande il tuo rotore”, ha detto Karlsen a IFLS, “e in realtà pensiamo che l’effetto scia delle nostre unità sarà inferiore a causa di rotori più piccoli”.

Ma non è tutto, ha spiegato.

“C’è anche qualcosa chiamato effetto multirotore: i test… mostrano che combinando diversi piccoli rotori vicini l’uno all’altro, in totale producono più potenza rispetto a quando li tieni ognuno in piedi individualmente”, ha detto Karlsen all’IFLS. “È a causa della turbolenza che creano l’uno per l’altro – aumenta effettivamente la produzione.”

“C’è un sacco di… scienza qui”, ha detto.

Secondo gli inventori, un’unità di cattura del vento produce elettricità sufficiente per 80.000 famiglie europee. Credito immagine: Wind Catching Systems AS

Mitigare il rischio

Un aspetto dell’energia eolica – o di qualsiasi altra fonte di energia rinnovabile – che desta sempre preoccupazione è il suo potenziale impatto sulla biodiversità locale. Le prove dell’effetto dei parchi eolici offshore sulla vita marina sono contrastanti e complesse , ma è certamente vero che possono avere un impatto tutt’altro che positivo sull’avifauna (anche se neanche lontanamente così negativo come le centrali elettriche a combustibili fossili).

“Questo è qualcosa che stiamo prendendo molto sul serio”, ha detto Karlsen a IFLS. “Stiamo valutando il bird radar – osservando i sistemi che usano negli aeroporti, dove hanno fucili ad aria compressa – questo è qualcosa su cui stiamo effettivamente lavorando per includerlo nel design”.

Tra le tecniche di salvataggio degli uccelli che la struttura utilizzerà, ha spiegato Karlsen, ci sono le lame nere per aumentare la visibilità, una strategia che ha dimostrato di avere un notevole successo nei parchi eolici convenzionali. Ma l’azienda spera che il loro design sia intrinsecamente più sicuro per gli uccelli rispetto alle attuali turbine, per un motivo gigantesco, grande come una torre Eiffel.

“Quello che ci è stato detto – e deve essere verificato – è che poiché questo è quasi come un muro di turbine, un uccello non… lo attraverserebbe. Sarebbe molto visibile”, ha detto Karlsen. “Uno dei problemi che hai con … i rotori convenzionali è che sembra che stiano girando lentamente, ma non è così. Stanno girando molto velocemente, quindi l’uccello pensa oh posso volare da qui, non vedo niente – e poi improvvisamente una lama si gira.

“Speriamo che questa cosa sia più visibile agli uccelli, e ci penserebbero due volte prima di volarci attraverso”, ha aggiunto. “È qualcosa che molte persone ci hanno chiesto e che stiamo prendendo sul serio… stiamo esaminando tutte le opzioni e se qualcuno ha buoni suggerimenti, siamo sempre disposti a parlare”.

Quando li vedremo?

Sebbene i progetti siano impressionanti, non vedremo ancora il Windcatcher nei nostri oceani, ha detto Karlsen a IFLS. Al momento, l’azienda, in collaborazione con gli ingegneri del Politecnico di Milano, si sta concentrando sullo sviluppo e sulla sperimentazione della tecnologia alla base dell’invenzione.

“C’è una lunga sequenza temporale su questi progetti”, ha detto. “Stiamo qualificando la tecnologia… stiamo facendo questi test mentre parliamo e prevediamo di ottenere i risultati in autunno. Questa è… la prossima pietra miliare tecnica”.

Se tutto va secondo i piani, ha spiegato Karlsen, il Windcatcher dovrebbe essere pronto per la costruzione il prossimo anno e potremmo vedere la colossale struttura nell’oceano entro il 2023 o il 2024.

“Vogliamo parlare con chiunque sviluppi parchi eolici”, ha detto Karlsen a IFLS. “Lo sviluppo di un parco eolico è un progetto imponente gestito dalle grandi compagnie energetiche del mondo e speriamo che valuteranno la nostra tecnologia e ne vedranno il potenziale”.

“Quello che stiamo cercando di fare è trovare una soluzione ecologica ed economica per generare energia rinnovabile”, ha aggiunto. “Questo è il nostro obiettivo.”

Dr. KATIE SPALDING

Fonte:  www.iflscience.com

Seguici su Telegram | Instagram | Facebook | Pinterest | Twitter