Le ragioni per cui la Turbina GIAR è più efficiente delle altre
Nel 2013 il Brevetto GIAR è stato originariamente sviluppato per affrontare le particolari sfide del moto ondoso nei sistemi OWC, ma – dato che estrae energia dai fluidi (aria e acqua) sfruttandone le proprietà – può essere utilizzato per la generazione di energia elettrica anche dalle correnti di fiume, di mare e di maree e dal vento.
Durante il periodo intercorso tra la concessione del Brevetto europeo (09/11/2016) ed oggi, sono stati compiuti ulteriori studi per l’applicazione della Turbina GIAR nelle correnti di fiume, di mare e di maree mediante l’impiego di moduli galleggianti.
Nel 2019 sono stati effettuati test in applicazione fluviale mediante un modello in scala 1:1 per la Certificazione prestazionale della Turbina GIAR – redatta a cura del Dipartimento di Fisica dell’Università di Camerino – che ha confermato l’elevatissimo Rendimento meccanico medio dell’Invenzione: 94%.
Garantendo il normale deflusso delle acque, la Turbina GIAR non arreca alcun danno alla fauna; essendo silenziosa, nella molteplicità delle sue applicazioni la Turbina GIAR non arreca alcun danno all’Ambiente.
Nei paragrafi seguenti vengono descritti i vantaggi della tecnologia GIAR in relazione a ciascuna delle sue diverse applicazioni.
Energia dal moto ondoso (OWC)
La tecnologia GIAR trova applicazione negli impianti OWC sia terrestri (dighe foranee dei porti: per connessione a rete elettrica) sia offshore (piattaforme: per connessione a rete elettrica o per autoconsumo); si rivolge a soggetti istituzionali, compagnie elettriche e investitori privati.
La Turbina GIAR dimostra maggior Rendimento rispetto alle turbine concorrenti con qualsiasi altezza d’onda, ponendosi come miglior soluzione per l’impiego nelle camere oscillanti degli impianti OWC degli EcoPorti.
Potendo funzionare già a 20 cm di altezza d’onda – quando le turbine concorrenti faticano persino ad attivarsi – la Turbina GIAR ha le credenziali per rappresentare la miglior fonte pulita per produrre energia da utilizzare per la generazione di Idrogeno nel cold ironing portuale.
Rispetto alle tecnologie OWC esistenti, la tecnologia GIAR importa grandi vantaggi di ordine tecnico in virtù delle seguenti caratteristiche:
- E’ formata da un unico corpo turbina frazionabile per mezzo di paratie e dischi divisori, che realizzano comparti commisurati a percentuali crescenti rispetto all’intero corpo turbina, in modo da garantire sempre il massimo Rendimento.
- E’ in grado di sviluppare alti momenti torcenti disponibili all’asse della turbina anche con basso numero di giri.
- E’ in grado di erogare una elevata potenza specifica.
- E’ poco rumorosa ed ha basse vibrazioni.
- Assicura facile accesso agli interventi di manutenzione delle componenti elettriche ed ha bassi rischi di corrosione, in virtù del fatto che l’alternatore è situato esternamente rispetto al corpo turbina.
- Ha la caratteristica della Cilindrata Variabile, che permette alle camere oscillanti (OWC degli EcoPorti) di entrare in risonanza con la frequenza del moto ondoso, come è necessario negli impianti OWC, per incrementare l’efficienza complessiva ed ottenere sempre altissimi rendimenti energetici.
- Sempre grazie alla caratteristica della Cilindrata Variabile, è attiva sia con onde basse sia con onde alte, così da risolvere sia i problemi di avviamento della turbina con basse pressioni sia i problemi di stallo della stessa (perdita di potenza) con alte pressioni, cosa che si verifica comunemente negli impianti OWC.
- Essendo una Turbina a Reazione, determina che la velocità di ingresso e la velocità di uscita del fluido – aria – siano molto ridotte, da cui derivano bassissimi livelli di rumorosità.
- E’ compatta nelle dimensioni e nei limiti di ingombro (la riduzione del diametro si traduce in minori velocità periferiche).
- Essendo simmetrica, è in grado di garantire gli stessi altissimi rendimenti energetici anche quando il flusso dei fluidi si inverte.
- Perfettamente idonea per l’impiego in impianti OWC, rappresenta la migliore alternativa alla problematica e meno performante Turbina Wells ad asse orizzontale.
Energia da correnti di fiume, di mare e di maree
Molti dei vantaggi descritti nelle applicazioni in impianti OWC caratterizzano la tecnologia GIAR anche in applicazioni per lo sfruttamento delle correnti di fiume, di mare e di maree.
Particolarmente nelle applicazioni fluviali, la tecnologia GIAR apporta grandi vantaggi di ordine tecnico in virtù delle seguenti caratteristiche.
- E’ formata da un unico corpo turbina frazionabile per mezzo di paratie e dischi divisori, che realizzano comparti commisurati a percentuali crescenti rispetto all’intero corpo turbina, in modo da garantire sempre il massimo Rendimento.
- E’ in grado di sviluppare alti momenti torcenti disponibili all’asse della turbina anche con basso numero di giri.
- E’ in grado di erogare una elevata potenza specifica.
- E’ poco rumorosa ed ha basse vibrazioni.
- Assicura facile accesso agli interventi di manutenzione delle componenti elettriche ed ha bassi rischi di corrosione, in virtù del fatto che l’alternatore è situato esternamente rispetto al corpo turbina.
- Ha la caratteristica della Cilindrata Variabile, che le consente di ottenere rendimenti energetici elevatissimi e costanti indipendentemente dalle portate idriche.
- Sempre grazie alla caratteristica della Cilindrata Variabile, può operare dove altre turbine non possono operare, vale a dire anche con basse pressioni.
- Essendo una Turbina a Reazione, determina che la velocità di ingresso e la velocità di uscita del fluido – acqua – siano molto ridotte.
Ciò comporta una ridotta velocità di passaggio dei sedimenti che sono in sospensione nel fluido che attraversa l’impianto, cosa che porta ad una minima usura delle componenti dell’impianto stesso, sia nelle sue parti fisse sia nelle sue parti mobili (rotore). - Sempre in virtù dell’essere una Turbina a Reazione, in ambito fluviale garantisce maggior Rendimento rispetto alla Turbina Banki (turbina a flusso incrociato), il cui Rendimento nelle applicazioni fluviali oscilla tra 40% e 86% in funzione delle portate idriche.
- Per via delle sue caratteristiche progettuali, è la Turbina GIAR stessa a “creare” il salto fluviale: il suo posizionamento determina l’innalzamento della vena fluida e dunque un dislivello (∆ h), una differenza di altezza tra la vena fluida in entrata e la vena fluida in uscita dall’impianto, lasciando completamente inalterata la vena fluida a valle dell’impianto stesso, proprio come se l’impianto non ci fosse.
Proprio grazie a questa sua peculiarità, nelle applicazioni fluviali la tecnologia GIAR può apportare specifici vantaggi complementari, con ottime ricadute in termini di sostenibilità ambientale.
– In virtù del ∆ h che consegue al posizionamento dell’impianto, consente di sfruttare appieno l’altezza della vena fluida in entrata, mantenendola sempre al di sotto del livello degli argini di contenimento esistenti. In tal modo consente di sfruttare appieno l’altezza degli argini fluviali, senza necessità di effettuare lavori aggiuntivi di predisposizione per la realizzazione dell’impianto, così da abbinare bassi costi di realizzazione e salvaguardia dell’Ambiente. Per gli impianti fluviali con tecnologia GIAR, pertanto, le altezze dei salti idrici sono proporzionali alle altezze degli argini fluviali: più alti sono gli argini fluviali, più alti sono i salti idrici sfruttabili, con conseguente maggiore produzione di energia elettrica.
– Può consentire la navigabilità di corsi d’acqua precedentemente non navigabili.
– Può migliorare la navigabilità di corsi d’acqua già navigabili.
– Può contribuire significativamente alla riduzione del fenomeno dell’intrusione marina (“cuneo salino”) connesso all’abbassamento della vena fluida dei fiumi in prossimità delle foci fluviali marittime, causato dalle variazioni climatiche, che ha la conseguenza di rendere improduttive vaste superfici di terreno in prossimità di tali aree.
In corrispondenza delle foci fluviali, infatti, l’ulteriore innalzamento del cuneo salino dovuto alla mancanza di pressione provoca l’inutilizzabilità dell’acqua pompata che risale verso l’alto, in quanto salina, perciò il pompaggio di acque idonee all’uso irriguo avviene a profondità sempre maggiori con costi sempre maggiori.
L’innalzamento del livello dei fiumi determinato dal posizionamento della Turbina GIAR ha l’effetto di agevolare i prelievi idrici per i canali di irrigazione, così da rimpinguare anche le falde acquifere.
– Può svolgere una funzione di rilievo sotto il profilo urbanistico: la realizzazione di installazioni sequenzializzate dà vita al virtuoso connubio di generazione elettrica rinnovabile e attraversamento fluviale.
Energia eolica
La Turbina GIAR può essere impiegata in un’ampia gamma dimensionale e di potenze anche nelle applicazioni eoliche, in virtù dei seguenti vantaggi:
- E’ adatta sia in parchi eolici (per connessione a rete elettrica) sia in località isolate (per connessione a rete elettrica o per autoconsumo);
- Ha minimo impatto ambientale (impatto visivo molto basso, impatto acustico molto basso);
- Ha minima necessità di manutenzione, in virtù del suo minimo numero di componenti e parti mobili;
- Essendo indipendente dalla direzione del vento, a differenza delle pale eoliche tradizionali, non ha necessità di orientamento.
GIAR Energy S.r.l. Società Benefit
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