L’energia marina rappresenta un’opportunità unica in Italia, contribuendo alla crescita economica e all’occupazione, migliorando la sicurezza dell’approvvigionamento energetico ed aumentando la competitività attraverso l’innovazione tecnologica. Nel nostro Paese si è verificato un crescente interesse nelle tecnologie per la conversione dell’energia delle onde e delle correnti marine mirate alla produzione di energia elettrica, tant’è che secondo il Piano d’Azione Nazionale per le energie rinnovabili (PAN), ci si aspetta di raggiungere nel 2020 l’obiettivo di 3 MW di potenza installata. Inoltre, l’obiettivo della Strategia Elettrica Nazionale (SEN 2017) è quello di tracciare un percorso di crescita sostenibile delle fonti rinnovabili, garantendo sicurezza e stabilità agli investitori, assicurando la loro piena integrazione nel sistema e puntando sull’innovazione tecnologica. In particolare per le rinnovabili elettriche, l’obiettivo della SEN è quello di arrivare ad una quota di 55% circa sui consumi lordi finali al 2030.

In questo contesto, negli scorsi anni è stato sviluppato e analizzato – per diverse condizioni d’onda del mare italiano – un dispositivo per la conversione di energia da moto ondoso, detto WaveSAX, adatto ad essere installato in strutture costiere. In particolare, nel corso del precedente anno della ricerca, il prototipo idraulico di WaveSAX in scala 1:5 – dotato di turbina Wells e sistema di generazione e controllo – è stato testato in vasca navale presso il CNR INSEAN di Roma.

Le attività effettuate durante il PAR2017, descritte nel presente rapporto, sono state sviluppate in quattro fasi distinte, in particolare:

Nella prima fase, si è effettuata un’analisi di dettaglio dei risultati ottenuti nelle prove in vasca navale realizzate l’anno precedente. Inoltre, il prototipo 1:5 del dispositivo WaveSAX è stato testato in banco di prova a secco, allo scopo di valutare le perdite meccaniche ed elettromeccaniche per analizzare l’effetto di scala sul PTO (Power Take Off). Tali test hanno consentito di ricavare la potenza elettrica generabile dal dispositivo WaveSAX a scala reale, e di definire una prima versione della power matrix, che dovrà comunque essere riformulata a valle di ulteriori prove in vasca, o in mare.

Nella seconda fase, è stata condotta un’analisi numerica per valutare l’effetto della geometria della presa d’acqua e della sezione della camera d’oscillazione del dispositivo WaveSAX, utilizzando un modello di fluidodinamica computazionale a medie di Reynolds (“Computational Fluid Dynamics, Reynolds’- Averaged Navier-Stokes”, CFD-RANS).

Nella terza fase, si e provveduto ad elaborare il progetto preliminare delle componenti fisse e mobili del dispositivo, oltre a realizzare la progettazione del sistema di generazione e controllo, di un primo prototipo a scala reale del WaveSAX (1:1).

Nella quarta fase, è stata condotta l’analisi LCA (Life Cycle Assessment) a supporto della scelta dei materiali per la costruzione del primo prototipo.