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Ricerca MEDUS

Interazione del moto ondoso con strutture sommerse (WECPOS)

Negli ultimi anni è cresciuto in maniera esponenziale l'interesse nello sviluppo di nuove tecnologie capaci di produrre energia a basso impatto ambientale mediante l'utilizzo di fonti rinnovabili. In tale ambito, infatti, si collocano le esperienze realizzate per generare elettricità sfruttando come risorsa il mare (correnti, moto ondoso, ecc).

Altro aspetto ambientale rilevante, sempre collegato all'ambito marittimo, è quello relativo alla protezione delle coste dall'azione del moto ondoso incidente. Anche in questo caso, da molti anni, si analizzano possibili soluzioni, strutturali e non, che possano contrastare tale fenomeno arrecando il minor danno possibile all'ambiente.

Sulla base di questi due aspetti, i ricercatori dell'Università di Salerno, in particolare quelli afferenti al MEDUS, considerando anche le tecnologie attualmente disponibili, hanno progettato un sistema sistema di barriere sommerse  WECPOS (Wave Energy Coastal Protection Oscillating System) (figura 10) che, posizionato su fondali relativamente poco profondi sfruttando il movimento di oscillazione, possa essere utilizzato contemporaneamente sia per la produzione di energia elettrica sia per la protezione della costa.

Come mostrato in figura 10 il singolo elemento costituente l'opera è realizzato da una base fissa e da tre pannelli mobili che possono oscillare secondo una fissata angolazione. L'onda interagendo con quest'ultimi ne determina un moto alternato che può essere sfruttato per la produzione di elettricità. Allo stesso tempo, il vincolo alla rotazione imposto sull'oscillazione dei pannelli determina un ostacolo alla propagazione del moto ondoso innescando fenomeni di frangimento a valle dell'opera.
 

 

Figura 10
FIGURA 10



Al momento l'efficienza e l'efficacia del sistema (singolo modulo del sistema, figura10) è studiata mediante l'ausilio di modellazioni numeriche.

Pertanto, per studiare con maggior dettaglio le interazioni idrodinamiche che si instaurano tra l'opera e le onde incidenti, al fine di valutare le caratteristiche dissipative della struttura WECPOS e le sue potenzialità di protezione della costa dall'azione diretta del moto ondoso, sono analizzate le evoluzioni temporali e spaziali di alcuni parametri idrodinamici: Hm0 altezza di momento zero, Kt coefficiente di trasmissione, Setup/Setdown. 

Mentre, con i risultati di movimento dei singoli elementi oscillanti (angolo di rotazione, velocità angolare, coppia idraulica), implementando un modello di Matlab/Simulink, è stato possibile costruire una procedura per stimare la produzione di energia elettrica per mezzo di un sistema oleodinamico costituito da un pistone e una turbina accoppiata ad un generatore elettrico.

Un esempio dei primi risultati ottenuti è riportato nelle seguenti immagini:

 

Figura 11
FIGURA 11



 

Figura 12
FIGURA 12


 

Wecpos