La turbina per l’energia eolica che si adatta alla direzione del vento

I generatori eolici verticali intelligenti della startup Gevi Wind si candidano a diventare una soluzione ideale per gli ambienti urbani e in prospettiva futura anche per i parchi offshore. “La nostra è una turbina che grazie all’intelligenza artificiale muove le palette verticali e le adatta alla direzione del vento. In questo modo si ottimizza la fase di avvio e anche quella a regime”, spiega Emanuele Luzzati, Ceo di Gevi Wind. In realtà i generatori eolici verticali – che possono ricordare i ventilatori domestici di forma cilindrica e girano appunto sull’asse verticale invece che orizzontale – sono in fase sperimentale da tempo ma sebbene rispetto a quelli tradizionali a elica richiedano costi di implementazione inferiori e meno materiale di solito non brillano per efficienza. “Ci sono diversi progetti nel mondo e ad esempio la norvegese SeaTwirl ha iniziato a commerciare turbine verticali galleggianti che però a causa della configurazione statica hanno un’efficienza del 50% inferiore rispetto all’eolico classico. Ecco, noi crediamo di aver trovato la soluzione”, sottolinea Luzzati.

 

L’intelligenza artificiale applicata

I generatori eolici verticali soffrono di un limite legato al loro design: come spiega l’ingegnere Luzzati “ogni singola paletta normalmente è nella direzione corretta rispetto alla direzione del vento solo per 90-100 gradi di giro”. In pratica oltre quegli angoli si perde di portanza e questo riduce l’efficienza. Abbinando però l’intelligenza artificiale e sfruttando l’analisi del vento, quindi intensità e direzione, si può regolare meccanicamente l’inclinazione delle tre palette del sistema per ottenere la migliore configurazione aerodinamica. Dopodiché nel tempo avviene un’ulteriore ottimizzazione che si basa sullo storico e quindi il tipo di discontinuità ventosa, intensità, direzione e altri parametri.

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“Le tre palette verticali possono muoversi con dei motorini e possono adattarsi con pochissimo sforzo in base alla direzione e il tipo di vento”, spiega Luzzati. “È una piattaforma adattativa, libera di variare a seconda delle condizioni esterne. In sintesi puntiamo a ottenere la stessa efficienza dei comuni impianti ma in luoghi meno accessibili”. Potenzialmente un’unità di piccole dimensioni potrebbe fornire a una famiglia il 60% dell’energia di cui ha bisogno e in abbinamento al fotovoltaico si otterrebbe una configurazione capace di ridurre drasticamente le necessità di accumulo. 

 

I settori ideali

Gevi Wind in questo momento si sta concentrando sul mercato delle telecomunicazioni: le torri 5G di telefonia montate sui condomini oppure quelle radiotelevisive sono strutture ideali per ospitare questo tipo di impianti eolici. In alcuni casi il sistema potrebbe assicurare l’auto-sostentamento energetico abbattendo drasticamente i costi operativi. Inoltre le turbine eoliche classiche sono posizionate a circa 120/130 metri di altezza, mentre quelle verticali rimarrebbero nella soglia dei 50 metri. “La nostra turbina da 2 kilowatt e circa 2500 kilowatt/ora l’anno è alta due metri, quindi potrebbe trovare posto anche su un tetto di un condominio. L’economia di scala è sostenibile a partire dai 4,5-5 metri al secondo di vento e siamo convinti di poter fornire un ritorno di investimento simile a quello solare. Un unico nel micro-eolico”, puntualizza l’ingegnere.

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In futuro i parchi eolici offshore, che per altro si stanno diffondendo anche nel Mediterraneo, potrebbero sfruttare tutte le qualità delle turbine verticali intelligenti. Da una parte si può risparmiare fino al 30% di acciaio per i tralicci e dall’altra la manutenzione è molto più agevole poiché le turbine sono posizionate in basso, invece che nella parte alta. Inoltre si tratta di impianti silenziosi: il rumore si confonde con il vento. “Però ci vorrà ancora del tempo e adesso la priorità è individuare un cliente delle telecomunicazioni che sia disposto a consentirci di realizzare un proof of concept sulle sue torri. Il nostro prototipo dimostratore di 1,5 x 1 metro produce 30/40 watt e stiamo per partire con un progetto pilota da 2 kilowatt in parchi eolici sperimentali situati in Sicilia e Toscana“, conclude Luzzati.

 

Ad ali spiegate 

Il percorso di Gevi Wind fino ad ora è stato velocissimo. In pratica la startup è nata lo scorso autunno dalla collaborazione di diversi studenti dell’Università di Pisa. “Io a settembre mi laureo in ingegneria aerospaziale e in questo progetto mi sono occupato di design aerodinamico, mentre un altro collega ha curato strutture e materiali e un altro ancora l’intelligenza artificiale e il controllo”, spiega Luzzati. “Poi abbiamo vinto un programma di ENI Joule e successivamente siamo entrati nell’acceleratore PoliHub del Politecnico di Milano, adesso puntiamo al contest di Vodafone perché collaborare con una compagnia telefonica sarebbe perfetto. Siamo fiduciosi”.