Gli ingegneri di Makani Power, azienda californiana, hanno costruito “aquiloni eolici”, vale a dire, turbine dotate di ali. La ridotta massa dell’aquilone, semplifica l’installazione offshore su una piattaforma galleggiante: attraverso un cavo che tiene l’aquilone legato alla piattaforma, raggiunta un’altitudine di 300 metri, i venti trasversali riescono a far girare i rotori, generando fino a 600 Watt di elettricità. La piattaforma sale e scende a seconda dei movimenti dell’oceano e ruota con il vento, in modo che l’aquilone possa adottare il miglior orientamento possibile per la generazione di elettricità. L’aquilone vola autonomamente con l’aiuto di un software di bordo, superfici di controllo e sensori che includono un’unità di navigazione GPS.
di Fonte Eni
Nell’estate del 2019 un’azienda di proprietà di Alphabet, denominata Makani Technologies, ha organizzato per la prima volta una dimostrazione dell’aspetto fondamentale della sua esclusiva tecnologia eolica. Mentre gli ingegneri osservavano da una nave vicina, un aliante bianco con un’apertura alare di 26 metri e otto rotori a elica, sistemato verticalmente su un’alta piattaforma galleggiante giallo acceso nell’Atlantico settentrionale, ha iniziato lentamente a decollare, srotolando il cavo che lo collegava alla piattaforma.
Dopo aver raggiunto un’altitudine di circa 300 metri, l’aliante — che in realtà somigliava più a un aquilone, visto il cavo che lo teneva legato alla piattaforma — ha iniziato a girare lentamente in cerchio. Nel frattempo, i venti trasversali facevano girare i rotori, generando 600 Watt di elettricità (più o meno la quantità utilizzata da 300 abitazioni moderne) e trasferendoli alla piattaforma attraverso il cavo.
Questo test è il risultato di oltre 10 anni di lavoro, durante i quali gli ingegneri dell’azienda con sede in California hanno costruito “aquiloni eolici” sempre più grandi, in grado di generare sempre maggiori quantità di elettricità. L’azienda è finalmente riuscita ad avere successo nel collaudo di un aquilone destinato al mercato commerciale, nelle condizioni in cui opereranno i modelli di produzione.
“Durante il test, l’aquilone eolico di Makani è riuscito a volare da una piattaforma galleggiante ancorata in acque profonde”, ha spiegato in un’e-mail Neal Rickner, Direttore Operativo di Makani. “Rappresenta un passo molto importante, che porta il nostro sistema molto più vicino a un prodotto commerciale in grado di fornire energia eolica rinnovabile a miliardi di persone in tutto il mondo”. È forse l’inizio di una rivoluzione nell’eolico?
Energia eolica non sfruttata
La maggior parte delle risorse eoliche globali si trova al di sopra di oceani, troppo profondi per l’ancoraggio delle turbine eoliche tradizionali. È proprio questa l’opportunità inseguita dagli ingegneri di Makani Power, che hanno ideato delle turbine dotate di ali. “La massa ridotta dell’aquilone eolico di Makani ne semplifica l’installazione offshore su una piattaforma galleggiante, permettendo di accedere a risorse eoliche altrimenti inaccessibili”, ha spiegato Rickner.
Ciascun aquilone esegue una complessa danza, tra la piattaforma e le raffiche di vento, per generare elettricità in maniera sicura e affidabile. La piattaforma sale e scende a seconda dei movimenti dell’oceano e ruota con il vento, in modo che l’aquilone possa adottare il miglior orientamento possibile per la generazione di elettricità. Inoltre, l’aquilone vola autonomamente con l’aiuto di un software di bordo, superfici di controllo e sensori che includono un’unità di navigazione GPS.
Secondo Rickner, il team è stato molto soddisfatto dei risultati del test. “I due voli di prova hanno dimostrato che i nostri modelli di interazione aquilone-boa sono precisi e possiedono solide capacità di volo in presenza di venti trasversali”, egli spiega. Makani è la realizzazione di un sogno durato 13 anni.
Fare kitesurf per generare energia
“Makani è stata fondata da un gruppo di kiteboarder che sapevano bene quanta energia era possibile raccogliere con i loro aquiloni e hanno provato a trovare il modo di imbrigliare quell’energia in modo positivo”, spiega Fort Felker, Amministratore Delegato di Makani e uno dei primi finanziatori dell’azienda.
Makani, il cui nome deriva dalla parola hawaiana che significa “vento”, nasce da un’idea del campione di windsurf Don Montague, che ha inoltre contribuito ad avviare lo sport del kiteboarding. Nel kiteboarding, anziché una vela, si usa un aquilone per trascinare sulle onde una tavola e il suo rider.
Montague ha coinvolto gli ingegneri e i kiteboarder Saul Griffith e Corwin Hardham per avviare Makani nel 2006, con i finanziamenti di Google e ARPA-E, un’agenzia del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. L’azienda è poi diventata una sussidiaria indipendente di Alphabet, società madre di Google, all’inizio del 2019.
Una delle più grandi innovazioni alla base degli aquiloni di Makani è la loro struttura leggera, che conta solo il 90% del peso di una tradizionale turbina offshore in grado di generare la stessa quantità di energia.
“Gli aquiloni di Makani funzionano in base agli stessi principi aerodinamici di una normale turbina eolica, ma sostituiscono tonnellate di acciaio con sistemi elettronici leggeri e un software intelligente”, afferma Rickner. Il peso inferiore rende questi aquiloni più economici da produrre e più facili da trasportare, consentendone l’ancoraggio al largo dell’oceano, ben oltre la portata delle turbine convenzionali. Gli aquiloni possono anche essere ancorati a piattaforme fisse a terra, per una flessibilità ancora maggiore.
I prossimi passi
Dopo le prove riuscite al largo della costa norvegese, il team di Makani è tornato in California per analizzare i dati raccolti e ottimizzare ulteriormente il sistema. Dopodiché si è diretto nella sede di collaudo dell’azienda alle Hawaii per svolgere ulteriori test. L’obiettivo, per Rickner, è aumentare la durata dei voli con un minor numero di interazioni pratiche.
Lavorando con la Royal Dutch Shell, Makani pianifica di tornare in Norvegia la prossima estate per condurre nuovi test, questa volta nell’ambito di un progetto pilota di maggior durata per verificare la commerciabilità del sistema.
“Affrontare la crisi climatica con gli aquiloni è un’idea audace”, spiega Rickner, “ma crediamo di aver risolto le sfide tecniche necessarie per trasformare quest’idea in realtà. Ciò che resta da fare è rimboccarsi le maniche e collaborare con partner industriali e comunitari per rendere operativi i nostri aquiloni nel mondo, dove possono contribuire a risolvere il problema”.
(rp)
