17/01/2012

La produzione di energia idroelettrica è finora stata limitata ai “grandi salti” cioè alla disponibilità di grandi bacini idrici con portate e dislivelli sufficienti ad azionare turbine di grandi dimensioni. Le aziende idroelettriche sono di norma poco interessate alle piccole produzioni, per questioni di economia industriale. E’ però un dato di fatto che l’energia potenziale disponibile nei corsi di pianura rappresenta un’opportunità di generazione di energia elettrica diffusa nel territorio, con modalità tipiche del settore delle energie rinnovabili. Per tale ragioni si stanno sviluppando molte soluzioni di  impianti micro-idroelettrici con efficienza molto elevata e per utilizzi diffusi. Vediamone un esempio.

L’azienda americana Hydrovolts ha sviluppato e commercializza una tipologia innovativa di turbina basata su un asse rotazionale orizzontale che viene orientato perpendicolarmente rispetto al flusso dell’acqua: questo permette un flusso d’acqua a sezione trasversale attraverso la turbina molto maggiore rispetto ad altre soluzioni sommerse. Inoltre tale sistema offre un’elevata efficienza senza incidere in modo rilevante sulla portata del flusso d’acqua. Queste piccole turbine possono essere posizionate su canali e percorsi fluviali senza grandi variazioni di dislivello e con velocità minime del flusso di circa 2 m/s.

Le caratteristiche di questa macchina si possono riassumere come di seguito:

-          Sommergibile: i generatori della turbina sono collegati all’unità di lavoro in modo tale che possano generare energia sia se galleggiano sulla superficie dell’acqua, sia se vengono immersi nel flusso;

-          Assetto neutro: il posizionamento della turbina può essere regolato in modo da poter generare energia dove la velocità dell’acqua è maggiore. Una volta posizionata, la turbina  rimane in posizione, inseguendo automaticamente la variazione dei livelli d’acqua;

-          Sicura: a differenza delle eliche tradizionali, le pale di questa turbina girano con la corrente dell’acqua, generando una forza di trascinamento. Questo fa si che la turbina sia sicura per la fauna ittica in quanto le pale in movimento non uccidono i pesci. Questo video mostra il principio di funzionamento delle pale:

-          Scalabile: le turbine possono essere installate singolarmente o in serie per tutta la lunghezza del canale. La loro densità, e di conseguenza l’energia prodotta, è determinata solo dalla velocità del flusso d’acqua nel canale e dalle dimensioni di quest’ultimo.

Questo tipo di turbine hanno generatori specificatamente progettati per poter ospitare diverse tipologie di pale rotore, permettendo così di scegliere la soluzione ottimale per ciascun sito di installazione.

Al momento le turbine Hydrovolts sono utilizzate dall’esercito nelle spedizioni militari perché possono essere trasportate dai soldati e consentono di produrre da 20 a 500 Watt di potenza immediatamente disponibili in loco per alimentare apparecchiature di telecomunicazioni e servizi elettrici negli accampamenti.

Anche gli oceanografi utilizzano un sistema analogo, più piccolo, che può generare fino a 50 Watt di potenza, sufficiente per alimentare le batterie dei sistemi di osservazione marini: le microturbine vengono immerse vicino ai sistemi di osservazione nelle lente e profonde correnti oceaniche.

Sullo stesso principio si stanno sviluppando anche innovative turbine idroelettriche ad asse rotazionale verticale per la generazione di energia in corsi d’acqua quali fiumi e canali in assenza di salti idrici.

Il successo di un prodotto dipende molto dalla scelta dei materiali: non rischiare, affidati sempre agli esperti!

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