I ricercatori dell’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) hanno utilizzato un algoritmo di apprendimento genetico per le pale delle turbine eoliche ad asse verticale. Di che si tratta nello specifico?
Le turbine eoliche ad asse verticale
Quando parliamo di turbine eoliche ad asse verticale ci riferiamo a dispositivi che ruotano attorno ad un asse perpendicolare e operano di norma a frequenze più basse. Le conseguenze? Meno rumori, manutenzione più semplice da effettuare, riduzione dei carichi strutturali. Ma dal punto di vista dell’efficienza energetica invece?
Tali innovazioni riescono a raggiungere una maggiore densità energetica necessitando tra l’altro di meno spazio per la stessa produzione, e questo vale sia per l’onshore che per l’offshore. Le pale inoltre, sono anche più rispettose della fauna selvatica ruotando lateralmente e permettendo dunque agli uccelli di evitare più facilmente le collisioni.
Nuovi livelli di efficienza
Qual è la novità apportata nel campo dai ricercatori dell’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne)? Il team ha scoperto che usando l’Intelligenza Artificiale e, nello specifico, un apposito algoritmo sperimentato per il settore, è possibile spingere le turbine verso nuovi livelli di efficienza e verso un minore impatto ambientale.
Ma di che numeri parliamo? Ci riferiamo a prestazioni superiori del 200% e di una riduzione delle vibrazioni del 70%. Tali tecnologie rinnovabili sono anche riconosciute con la sigla ‘VAWT’, e rappresentano una delle più promettenti innovazioni nel campo dell’energia green.
Un prototipo quasi perfetto
Attraverso poi l’installazione di sensori su una turbina collegata ad un ottimizzatore che sfrutta degli algoritmi, i ricercatori hanno anche testato diverse configurazioni di angolazione, velocità e ampiezza delle pale.
Successivamente, seguendo un processo evolutivo, l’IA ha selezionato i profili più performanti, combinandoli per creare un prototipo quasi perfetto che è riuscito dunque a garantire delle percentuali molto elevate.
Evidenziare il potenziale rivoluzionario di questa ricerca
I particolari del lavoro portato avanti dal team svizzero sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications, con la speranza di poter evidenziare il potenziale rivoluzionario di questa ricerca e diffonderla a livello internazionale.
In generale poi, parliamo di turbine che assicurano benefici a priori, ruotando perpendicolarmente rispetto al vento e non dipendendo dunque dalla sua direzione. Proprio tale caratteristica garantisce loro di essere efficaci anche in ambienti urbani dove il flusso d’aria è meno prevedibile.
Non ancora abbastanza conosciuti
Tuttavia, parliamo di dispositivi non ancora abbastanza conosciuti sul mercato, forse ostacolati a livello industriale dalla loro complessità aerodinamica. Portarli però ad acquisire una posizione predominante rientra di certo nei prossimi traguardi da soddisfare.
A tale scopo però, sarà necessario migliorare ancor di più le prestazioni e la robustezza delle turbine. In questo, l’uso di algoritmi genetici, chiamati così in quanto ispirati alla selezione naturale, potrebbe di certo fare la differenza.
La capacità installata di energia eolica dovrebbe aumentare di 11 volte
Ciò che serve però è anche l’esperienza e la professionalità nel saper identificare i profili di inclinazione ottimali delle pale, e su questo più gli studi sulla IA andranno avanti e più si potranno ottenere dei risultati performantu.
Secondo l’International Energy Agency (IEA), la capacità installata di energia eolica dovrebbe aumentare di 11 volte tra il 2020 e il 2050, in modo da poter soddisfare gli obiettivi di zero emissioni e coprire fino al 31% della fornitura di elettricità pulita.
