Catturare energia pulita e affidabile dalle onde oceaniche: parte il progetto internazionale “Mega PTO Wave”

Catturare energia pulita e affidabile dalle onde dell’Oceano in modo sostenibile e anche vantaggioso in termini economici è l’obiettivo di “Mega PTO Wave”, il nuovo progetto del programma di ricerca europeo Horizon, a cui partecipa l’Istituto di Intelligenza Meccanica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. A livello globale, è in corso la sfida della transizione verso emissioni nette pari a zero per combattere il cambiamento climatico, richiedendo il passaggio dai combustibili fossili a fonti di energia rinnovabile. Per contribuire a raggiungere questo obiettivo, l’energia del moto ondoso rappresenta una risorsa ampia e, secondo la comunità scientifica, con caratteristiche interessanti, ma sfruttare la potenza delle onde oceaniche richiede tecnologie innovative e affidabili in grado di resistere alle dure condizioni marine e garantire così una produzione di energia a basso costo.
Per affrontare questa sfida e ottenere una produzione di energia pulita dal moto ondoso è stato appena avviato il nuovo progetto europeo di ricerca del programma Horizon il cui nome esteso è “Modular Electrical Generator PTO System For Wave – Mega PTO Wave”, finanziato dall’UE con oltre 4 milioni di euro e iniziato a maggio 2024, con una durata di 48 mesi.
Il progetto, che per la Scuola Superiore Sant’Anna vede come responsabile scientifico Marco Fontana, docente di Meccanica applicata alle macchine dell’Istituto di Intelligenza Meccanica, riunisce competenze di scienziati europei per realizzare un sistema capace di catturare grandi quantità di energia prevedibile in modo vantaggioso in termini economici e sostenibile. La sfida scientifica non è soltanto sviluppare sistemi efficienti, ma anche considerare gli impatti del ciclo di vita dei materiali, produzione, installazione, funzionamento e smantellamento.
Nel progetto sarà realizzato un sistema intelligente e scalabile, capace di essere adattato con facilità alle differenti condizioni del mare presenti nei diversi luoghi di installazione e in grado di continuare a funzionare anche in caso di guasto parziale. La soluzione che conferisce queste caratteristiche utilizza macchine modulari combinate con ingranaggi magnetici e incorpora tecnologie elettriche ed elettroniche di potenza adattabili. Tale modularità, unita alla progettazione di sistemi di controllo avanzati e basati su tecniche di Intelligenza Artificiale, darà vita a un sistema robusto, facile da produrre, trasportare, installare, manutenere, rimuovere e riciclare rispetto alle attuali alternative.
Il nuovo progetto europeo è coordinato da Wavec/Offshore Renewables di Lisbona; per la Scuola Superiore Sant’Anna il progetto sarà gestito dal gruppo di ricerca di Marco Fontana Robotic Mechanisms and Materials dell’Istituto di Intelligenza Meccanica, che ha già coordinato con successo e partecipato a numerosi programmi di ricerca nazionali e internazionali nell’ambito dell’energia delle onde.
Questo gruppo ha sviluppato meccanismi, strutture e materiali intelligenti che integrano funzionalità per elevata efficienza, leggerezza, flessibilità e adattabilità all’ambiente circostante. Nel contesto del progetto, il gruppo dell’Istituto di Intelligenza Meccanica della Scuola Superiore Sant’Anna sarà anche responsabile della progettazione del sistema di controllo, utilizzando tecniche di ottimizzazione e di “machine learning” (“apprendimento automatico”, legato a tecniche di intelligenza artificiale) per massimizzare la produzione e ridurre le possibilità di guasto del sistema.