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Rivoluzione nell’eolico, trovato il modo di migliorare l’efficienza delle turbine ad asse verticale del 200 per cento

Il nuovo approccio migliora significativamente anche la robustezza della turbina

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Un team di ingegneri dell’EPFL svizzero ha trovato il modo di migliorare le prestazioni degli aerogeneratori ad asse verticale. Grazie ad uno speciale algoritmo sarà infatti possibile aumentare l’efficienza delle turbine fino al 200 per cento, riducendo contemporaneamente le vibrazioni del 70 per cento. Il risultato è stato raggiunto grazie al lavoro di Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners, condotto presso i laboratori di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL).

I generatori ad asse verticale (Vertical-axis wind turbines - VAWT) risultano esser per molti aspetti migliori dei classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Rispetto alle classiche “pale”, inoltre, i VAWT possono operare egregiamente anche a velocità significativamente più basse, riducendo rumore e rischio di collisione con i volatili.

Fino ad oggi questo tipo di aerogeneratore non ha tuttavia ottenuto il successo di mercato meritato, perché funziona in maniera corretta soltanto se esposto ad un flusso d’aria moderato ma continuo: “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala - scrive Celia Luterbacher sulle pagine della Scuola Politecnica Federale di Losanna -. Questo genera dei vortici e un fenomeno chiamato stallo dinamico in grado di dare origine a carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare”. I ricercatori hanno trovato ora il modo di aumentare la resistenza incrementando contestualmente l’efficienza. Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi euristici di apprendimento basati sul principio della selezione naturale.

“Come in un processo evolutivo - ha spiegato il responsabile dello studio, rilanciato sulle pagine della rivista Nature Communications -, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”.

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