L'energia delle onde: nuove tecnologie per sfruttarne il potenziale

L'energia das onde, una risorsa sempre rinnovabile, ma ancora poco sfruttata. Negli ultimi anni, grazie alla crescente attenzione internazionale per il cambiamento climatico e la necessità di ridurre le emissioni di gas a effetto serra, l'energia delle onde è stata al centro dell'attenzione dei ricercatori di tutto il mondo. Ci sono molte tecnologie innovative nel campo dell'energia delle onde, e in questo articolo parleremo di alcune di queste e del loro potenziale.

Perché l'energia delle onde è importante?

L'energia delle onde è importante per diverse ragioni. In primo luogo, è una fonte di energia rinnovabile in continua evoluzione. I movimenti dell'acqua sono generati dalla gravità della luna e del sole, e questi impatti costanti creano un flusso costante di energia cinetica che può essere sfruttato per generare elettricità. In secondo luogo, l'energia delle onde è una fonte di energia a basso impatto ambientale, poiché non produce emissioni nocive.

I "generatori di energia delle onde" sono dispositivi che convertono l'energia cinetica dell'acqua in energia elettrica utilizzando turbine o altri metodi. La maggior parte dei dispositivi di energia delle onde attualmente in sviluppo sono progettati per essere installati in mare e lavorare tramite la cattura dell'energia cinetica delle onde. Ci sono diverse tipologie di generatori di energia delle onde, come vediamo di seguito.

Dispositivi di puntamento o di baliza

I dispositivi di puntamento o di baliza si basano su una serie di pontili o tubi in serie che utilizzi il getto d'acqua che fuoriesce dalle onde, essi controllano l'energia delle onde attraverso una serie di rilevatori, solitamente posizionati molto al largo delle coste. Questi generatori producono elettricità quando l'energia cinetica delle onde agisce su una superficie di cattura, come una campana o una turbina.

Dispositivi che fluttuano sulla superficie del mare

I dispositivi che fluttuano sulla superficie del mare sfruttano l'energia delle onde attraverso dispositivi galleggianti che oscillano con movimenti regolari e, dunque, generano elettricità. Questi generatori controllano l'energia delle onde attraverso l'utilizzo di giunti in grado di produrre lavori di torsione o di forza radiale così da poter convertire l'energia cinetica dell'acqua in energia elettrica. La potenza generata è solitamente prodotta da una turbina magnetica lineare.

Dispositivi che si estendono sott'acqua

I dispositivi che si estendono sott'acqua sono installati in profondità e funzionano sfruttando la pressione dell'acqua per generare energia elettrica. A differenza degli altri generatori di energia delle onde che funzionano sulla superficie dell'acqua, questi dispositivi sono installati in luoghi in cui le onde sono più forti, come ad esempio le zone di strapiombo. Il principio che sta alla base di questo tipo di dispositivi è che l'energia cinetica dell'acqua è maggiore alla profondità dei centri di gravità, ed è in grado di sfruttare l'energia delle onde in modo più efficiente.

Nuove tecnologie per sfruttare il potenziale dell'energia delle onde

Negli ultimi anni, ci sono stati molti sviluppi cruciali e innovativi nel campo delle tecnologie per l'energia delle onde. Tra queste tecnologie, ci sono cinque che si distinguono per il loro potenziale dirompente.

Sistema di conversione compressore idraulico

Il sistema di conversione compressore idraulico è un'innovazione di ALSET Energy, un'azienda basata in California. Il sistema sfrutta il flusso d'acqua massiccia delle onde per muovere grandi pistoni all'interno di un cilindro pressurizzato, creando così un flusso di energia solido che può essere utilizzato per generare elettricità. Questo è il tipo di tecnologia che, se funziona, potrebbe avere un impatto profondo sui mercati nazionali dell'energia.

Dispositivi che producono energia dal moto delle onde

Il dispositivo a punto fisso è stato sviluppato dall'azienda svizzera Eco Wave Power (EWP) e si basa su un sistema installato su una struttura fissa, come un molo, in modo da poter sfruttare l'energia delle onde che colpiscono la struttura. Il dispositivo generatore di energia elettrica utilizza un sistema di guida che consente ai dispositivi di muoversi seguendo il movimento delle onde dell'acqua e questo sistema sfrutta la forza del filmatore per generare energia cinetica, che viene poi convertita in energia elettrica.

Innovazioni tecnologiche come il dispositivo a punto fisso e il sistema di compressione idraulica offrono potenzialmente un modo molto efficiente per sfruttare le onde offshore. Tuttavia, le sfide tecniche sono ancora significative. Ci sono anche preoccupazioni relative al loro impatto sull'ambiente costiero, alla loro durata e al costo dell'energia d'onda prodotta.

Onde smart e tecnologie di controllo avanzate

Le onde smart sono un nuovo campo di studio ancora in evoluzione che sta cercando di combinare tecnologie di controllo avanzate con generatori di onde per migliorarne l'efficienza e ridurre i costi. L'idea è di utilizzare una serie di sensori per rilevare le variazioni delle onde e poi di agire sulla superficie dell'acqua per ottenere un miglior rendimento complessivo del generatore. Per questo, vengono utilizzati una serie di innovativi sistemi di controllo, come l'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale, per migliorare e ottimizzare la conversione dell'energia delle onde in energia elettrica.

Innovazioni sui materiali: la tecnologia del grafene

Il grafene è un materiale interessante che ha molte applicazioni nella scienza dei materiali. In particolare, il grafene è stato proposto come una soluzione per migliorare l'efficienza dei generatori di energia delle onde. Il grafene è un materiale con macchie di carbonio, estremamente sottile e resistente, e possiede proprietà meccaniche uniche che lo rendono ideale per le applicazioni marittime. Utilizzando strutture di grafene, i generatori di energia delle onde potrebbero essere costruiti in modo più leggero e resistente.

Conclusione

L'energia delle onde è una risorsa ancora poco sfruttata, ma ci sono molte tecnologie innovative in fase di sviluppo che promettono di cambiare questo panorama. I generatori di energia delle onde sono dispositivi che convertono l'energia cinetica dell'acqua in energia elettrica utilizzando turbine o altri metodi. Esistono diverse tipologie di generatori di energia delle onde in fase di sviluppo, come i dispositivi di puntamento o di baliza, i dispositivi che galleggiano sulla superficie del mare e i dispositivi che si estendono sott'acqua. La sfida ora è quella di migliorare l'efficienza e ridurre i costi di questi dispositivi, attraverso l'applicazione di tecnologie avanzate di controllo, la scoperta di nuovi materiali, come il grafene, e l'utilizzo di sensori e altre tecnologie per migliorare l'efficienza dell'energia delle onde.