L’energia marina rappresenta, allo stato attuale, una reale opportunità per favorire in Italia la crescita economica e l’occupazione, migliorare la sicurezza dell’approvvigionamento energetico ed aumentare la competitività attraverso l’innovazione tecnologica. Nel nostro Paese vi è un crescente interesse attorno alle tecnologie per lo sfruttamento delle onde e delle correnti marine per la produzione di energia, 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.

In questo contesto, negli scorsi anni è stato studiato – per diverse condizioni d’onda del mare Mediterraneo – un dispositivo per la conversione di energia da moto ondoso, detto WaveSAX, adatto ad essere installato in strutture costiere del mare italiano.

Le attività effettuate descritte nel presente rapporto si sono sviluppate in quattro fasi distinte. Nella prima fase, indirizzata a verificare le prestazioni della girante, sono state realizzate una turbina Wells (5 pale) ed un asse in alluminio opportunamente installate nel modello a scala 1:5. Inoltre, si è proceduto alla validazione in banco di prova del sistema di generazione e controllo – sviluppato nel precedente anno della ricerca – mirato ad effettuare gli studi in vasca oceanica necessari a verificare la capacità di generazione elettrica del dispositivo.

Nella seconda fase, si sono analizzati i risultati delle prove in vasca oceanica effettuati nel laboratorio di idraulica della Scuola Centrale di Ingegneria di Nantes (“Ecole Centrale de Nantes”, Francia) nel precedente anno della ricerca. Inoltre, si presenta l’implementazione ed i primi risultati riguardanti le prove di misura del PTO (Power Take-Off) del dispositivo completo WaveSAX (1:5) realizzate nella vasca navale del CNRINSEAN di Roma nei primi mesi del 2017. Questi test permetteranno il passaggio alle successive prove del dispositivo in condizioni di mare reali (1:1), come previsto dal protocollo per la realizzazione dei dispositivi di generazione da fonte marina, proposto dalla Ocean Energy System (OES) e seguito nello sviluppo di WaveSAX.

Nella terza fase, è stata eseguita un’analisi numerica per valutare le condizioni ottimali della potenza generata dal dispositivo con una turbina Wells a 5 pale, utilizzando un modello di fluidodinamica computazionale a medie di Reynolds (“Computational Fluid Dynamics, Reynolds’-Averaged Navier- Stokes”, CFD-RANS). Inoltre, si riporta il primo passo dell’applicazione di un codice SPH per lo studio delle condizioni del mare circonstante e la sua influenza nella capacità di generazione del dispositivo, che si prevede d’utilizzare nelle successive analisi numeriche per lo sviluppo del dispositivo WaveSAX.

Nella quarta fase, infine, sulla base della letteratura e dell’esperienza RSE in questo tipo di valutazioni, sono state effettuate delle considerazioni relative alla valutazione dei costi associati alla realizzazione del dispositivo WaveSAX includendo considerazioni sul LCOE (Livelised Cost of Energy).