Dal Giappone un nuovo dispositivo per la protezione di coste e spiagge: grazie alla progettazione biomimetica, dissipa l’energia delle onde, trasformandola in elettricità
Frangiflutti 2.0, la protezione delle coste passa per le micro turbine subacque
(Rinnovabili.it) – Sotto le crescenti pressioni del riscaldamento globale, l’azione erosiva del mare sulle coste del pianeta sta progressivamente peggiorando. Solo in Italia, l’innalzamento del livello delle acque, unitamente ad un mix di fattori per lo più antropici, mette oggi in serio rischio ben 1.200 chilometri di spiagge. Per rispondere a questa criticità le strategie locali a breve-medio termine prevedono, in molti casi, l’utilizzo di barriere artificiali che interrompano il flusso delle onde, smorzandone l’energia.
In Giappone, un team di ricercatori dell’Istituto di Scienza e Tecnologia di Okinawa si è chiesto se non fosse possibile recuperare questa energia, piuttosto che limitarsi a disperderla.
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È nato così “Sea Horse”, progetto per lo sfruttamento dalla corrente Kuroshio, che scorre dalla costa orientale di Taiwan al Giappone meridionale, attraverso speciali frangiflutti. Gli scienziati sono partiti dal modello dei tetrapodi, strutture in calcestruzzo che smorzano la forza delle onde permettendo all’acqua di fluire attorno ad esse.
Il sistema progettato all’interno di Sea Horse ha trasformato questi elementi in micro turbine WEC (Wave Energy Converter).
“Specialmente in Giappone, se andate in giro per la spiaggia troverete molti tetrapodi”, commenta il professor Tsumoru Shintake dell’ateneo nipponico. “Sorprendentemente, il 30% delle nostre rive è coperto da queste strutture e da frangiflutti“. Sostituendoli con micro turbine, secondo Shintake, si potrebbe ottenere il doppio beneficio di proteggere la costa e generare energia. Queste turbine WEC sarebbero ancorate al fondale con cavi di ormeggio spuntando appena sopra il livello del mare. Ogni unità è caratterizzata da cinque pale con un diametro di 70 cm connesse ad un generatore elettrico a magnete permanente, a sua volta incassato in una struttura di ceramica.
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Gli impianti sono stati costruiti per resistere anche a condizioni estreme, come un tifone. Il disegno delle pale è ispirato alle pinne del delfino: sono flessibili e quindi in grado di rilasciare lo stress. Anche la struttura portante è flessibile, “come un fiore”, aggiunge Shintake. “Il fusto di un fiore si piega contro il vento”, e così anche le turbine si flettono lungo i loro assi di ancoraggio. Il team assicura che il design non costituisce un pericolo per la vita marina: le pale ruotano a una velocità “accuratamente calcolata per consentire alle creature di non rimanere intrappolate”.
“Utilizzando solo l’1% della riva del continente giapponese si potrebbero ottenere circa 10 gigawatt [di potenza], equivalente a 10 centrali nucleari”, spiega lo scienziato. “Un quantitativo enorme”. La fase iniziale del progetto ha restituito ai ricercatori i risultati sperati, e il team sta ora cercando partner industriali a proseguire con la fase successiva.
