Progetti e prototipi realizzati nel settore marino
All'interno del Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale (DIAS) dell'Università degli studi di Napoli, Fedrico II, da più di vent'anni è attiva la ricerca e lo sviluppo di prototipi marini a cura del gruppo di Ricerca ADAG. Prototipi e progetti sono pensati e sviluppati per la produzione di energia da fonti fluide, correnti marine e fluviali.
Al fine di realizzare prototipi utili per lo sfruttamento delle correnti marine e fluviali, sono state condotte anche attività sperimentali nella vasca navale del Dipartimento Ingegneria Navale della Federico II. L'attività sperimentale finalizzata alla messa a punto dei codici di calcolo e alla verifica e l’ottimizzazione delle turbine progettate ha prodotto una certa esperienza nella progettazione e messa a punto di modelli di turbina e sistemi di misura.
Dal 1998 al 2003 l'impegno più concreto del gruppo è stato rivolto alla progettazione, sperimentazione, in galleria del vento ed in vasca navale e realizzazione della turbina marina ad asse verticale KOBOLD per lo sfruttamento delle correnti di marea. Sviluppata con la società Ponte di Archimede International s.p.a la turbina ha un diametro di 6 metri con pale lunghe 5 metri; il prototipo è installato nello stretto di Messina in località Ganzirri ed è ad oggi funzionante con una produzione di 160 kW nominali. Attualmente, l'impegno dei ricercatori e degli ingegneri dell'Adag si concentra sull'evoluzione di una turbina verso una seconda versione da installare in Indonesia, di cui il Prof. Coiro è primo firmatario del brevetto internazionale n. WO 2005/024226 A1che copre l'innovatività della KOBOLD.
L'altro sistema di sfruttamento delle correnti marine, nato dall'impegno dell'Adag, è GEM – l'aquilone del mare. Studiato per lo sfruttamento di correnti di marea poco intense, sperimentato nella vasca navale del Dipartimento di Ingegneria Navale dell'Università degli studi di Napoli "Federico II" in versione prototipale, ha già la luce in forma definitiva per la realizzazione in collaborazione con il Parco Scientifico e Tecnologico del Molise ed è stato varato il 4 febbraio 2012 a Venezia.
Il GEM, tramite il suo cavo di ormeggio fissato al blocco di ancoraggio, viene posizionato alla profondità prefissata, che in genere corrisponde alla profondità standard di 13 m. Inoltre, può essere facilmente trasportato presso il luogo di installazione ed in assenza di corrente, il GEM deve essere posizionato in modo tale da sfruttare al meglio l'energia delle correnti marine. Per quanto riguarda le operazioni di manutenzione, GEM viene riportato in superficie semplicemente sganciando il cavo di ormeggio. La caratteristica più innovativa del sistema in analisi è sicuramente la capacità di allinearsi alla direzione della corrente in modo del tutto autonomo, come un aquilone. Da qui l'appellativo “Aquilone del mare”, con il quale il GEM viene spesso chiamato. Allo stesso tempo e in caso di necessità, attraverso un sistema progettato in modo tale che da usare le turbine come eliche, è però possibile controllare l'allineamento del Gem.
L'aquilone del mare, come riportato dal sito del DIAS, si compone dei seguenti elementi:
- uno scafo galleggiante;
- due turbine controrotanti a tre pale collegate a due generatori elettrici ed assemblate in posizione simmetrica ai due lati del telaio;
- due diffusori per incrementare l’efficienza del sistema;
- un cavo di ormeggio, avente un capo avvolto all’argano e l’altro fissato al blocco d’ancoraggio; un blocco di ancoraggio, posato sul fondale marino a cui è collegato il cavo d’ormeggio;
- un cavo elettrico per connettere i generatori elettrici alla rete elettrica;
- il cavo elettrico scorre affianco al cavo di ormeggio; piani di coda per garantire in modo automatico la stabilità del sistema;
- un sistema di controllo automatico basato sull’azione differenziale delle turbine per l’orientamento del GEM nelle fasi di inversione della corrente.
