Il Laboratorio per le Energie Rinnovabili del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha registrato legalmente un sistema che sfrutta il moto ondoso prodotto dal vento e dalle maree oceaniche per generare elettricità. L'annuncio è stato pubblicato sul sito web ufficiale il 19 settembre, insieme ad alcuni dettagli sul progetto.
I FlexWEC (Flexible Wave Energy Converters) utilizzano grandi gruppi di piccoli generatori che , una volta integrati, distribuiscono l'energia delle onde in tutto il sistema e la trasformano in altri tipi di energia pulita e sostenibile. I creatori di questa innovazione affermano che i meccanismi potranno essere adattati a tutti i tipi di strutture in futuro.
NREL presenta una nuova tecnologia per generare elettricità nell'oceano.
Non è un segreto che i combustibili che alimentano il mondo lo stiano anche danneggiando a un ritmo così accelerato che abbiamo a malapena il tempo di cercare di porre rimedio alla situazione. Scienziati di tutto il mondo si sono impegnati nella ricerca di alternative e le scoperte sono state rapide. Mettere in pratica queste scoperte, tuttavia, è tutta un'altra storia.
Blake Boren, ricercatore presso il NREL, ha dedicato due anni a un progetto per riprogettare e ottimizzare i metodi di estrazione di energia dalle correnti oceaniche. Ha completato con successo il progetto alla fine dello scorso anno e, nel 2022, sono stati effettuati i test necessari e sbrigate le procedure legali, che gli hanno finalmente permesso di presentare i risultati alla comunità scientifica un paio di mesi fa.
Si tratta di un meccanismo assemblato con l'aiuto dell'ingegnere Jochem Weber, che, anziché concentrare l'energia in un grande trasformatore, come fanno la maggior parte dei dispositivi, mette a disposizione molteplici generatori molto più piccoli che possono essere disposti nell'ordine più opportuno per formare diverse configurazioni.
I FlexWEC funzionano sulla base della tecnologia DEEC (Distributed Embedded Energy Converter), che si concentra sulla massimizzazione dell'attrito, delle vibrazioni e delle oscillazioni per assorbire la carica e trasmetterla attraverso i trasduttori, in modo da generare numerosi cluster di energia elettrica che, una volta raggruppati, producono una carica ancora maggiore.
Diversi modelli FlexWEC potrebbero utilizzare sistemi come contrazione, espansione, flessione-torsione o contorsione-distensione per reagire a correnti e onde, consentendo, grazie alla flessibilità del movimento, una minore resistenza alla forza dell'acqua, il che semplifica l'installazione e la manutenzione, oltre ad aumentare la durata del meccanismo.
"DEEC-Tec offre a ricercatori e sviluppatori un modo completamente nuovo di pensare a come convertire l'energia marina proveniente da onde, maree e correnti oceaniche in forme di energia più utilizzabili, come l'elettricità." Blake Boren, ricercatore NREL.
L'aspetto più efficace di questo metodo, oltre alla possibilità di generare una tensione più elevata dalla stessa fonte, è la sua natura flessibile che ne consente l'adattamento a qualsiasi ambiente idoneo. Boren cita indumenti, edifici o veicoli in grado di generare carica tramite il movimento. Questi micro-convertitori avrebbero innumerevoli applicazioni.
Il piano più immediato prevede il loro dispiegamento in flotte lungo le coste vicino alle piccole comunità per fornire loro energia. Questo proseguirà parallelamente alla ricerca di nuovi utilizzi per il DEEC-Tec.
Nanogeneratori, turbine oceaniche: ecco alcuni dei progetti più ambiziosi per generare energia nell'oceano.
L'NREL non è stato solo nella sua ricerca; idee simili, sebbene diverse nella loro realizzazione, sono emerse da tutto il mondo . L'oceano copre la stragrande maggioranza della superficie terrestre, il che lo rende un'eccellente fonte di energia. Alcune delle idee per raggiungere questo obiettivo sono davvero ingegnose.
Ad esempio, Kairyu è il nome di una mega-turbina sviluppata in Giappone per sfruttare la potente corrente di Kuroshio, completata quest'anno. Dalla sua posizione sul fondale oceanico, si prevede che trasformerà le correnti oceaniche che circondano l'isola in un'elevatissima produzione di energia elettrica.
La sua potenza è tale da poter generare più della metà dell'energia necessaria all'intero Paese. Attualmente è in fase di collaudo, ma in caso di successo potrebbe essere pienamente operativa entro il prossimo anno.
D'altro canto, Sweetch Energy è un'azienda di nanotecnologie che progetta di costruire un impianto osmotico in grado di ricavare energia dal mare in un modo completamente diverso. Il meccanismo utilizza la diffusione nano-osmotica ionica per sfruttare le diverse concentrazioni di sodio e cloro presenti nei vari specchi d'acqua.
Utilizzando un sistema di elettrodi per dissociare le molecole di questi elementi, l'impianto potrebbe produrre fino a 4 terawatt all'ora, sufficienti ad alimentare un quarto di una grande città. L'entrata in funzione è prevista per il 2023.
È incluso anche il nanogeneratore triboelettrico, un meccanismo utilizzato da un gruppo di scienziati cinesi che si concentrano sull'elettrificazione prodotta dall'attrito nell'acqua per generare elettricità. Presso l'Istituto di Nanoenergia e Nanosistemi di Pechino, hanno trovato un modo per collegare centinaia di nanogeneratori in catene per raccogliere l'energia delle onde.
Questa tecnologia viene esplorata in molti altri campi, poiché le sue applicazioni sono praticamente illimitate. Dall'abbigliamento medicale ai dispositivi elettronici, il meccanismo triboelettrico sembra essere coinvolto in un'ampia varietà di applicazioni.
Inoltre, questa membrana GO, come spiegato dalla professoressa Marta Cerruti dell'Università McGill di Quebec, in Canada, è stata scoperta dal suo team e contiene un materiale precedentemente sconosciuto, l'ossido di grafene (GO), che, secondo i risultati della ricerca, può essere utilizzato per facilitare sostanzialmente il processo di produzione di idrogeno dall'acqua di mare.
Fogli di questo materiale possono essere uniti tra loro per formare una membrana, filtrando l'acqua, separando gli ioni cloruro e impedendo la formazione di ioni ipoclorito, che danneggerebbero il catalizzatore, ottenendo così un risultato più puro in tempi più rapidi. Le applicazioni commerciali di questa scoperta sono ancora lontane, ma si tratta di un concetto molto promettente.
