Il Politecnico di Torino in partenariato con Deltatronic International S.r.l., RE.MA.CUT S.r.l., RTM S.n.c. e SIRIUS S.r.l. ha sviluppato, nell ambito di un progetto finanziato dalla Regione Piemonte sul bando PIGAL, Progetti di ricerca Industriale e/o di Sviluppo sperimentale POR FESR 07/13 Misura I.1.3 Poli di Innovazione - polo Tecnoparco del Lago Maggiore, un prototipo in scala di un generatore eolico su piattaforma galleggiante, mediante il quale testare metodologie progettuali finalizzate ad applicazioni offshore. Alla base del progetto vi è la considerazione che le turbine eoliche sono una delle più promettenti tecniche di produzione di energia da fonti rinnovabili, poiché il costo dell energia così prodotta è molto vicino al grid parity. I problemi principali relativi alla massiccia applicazione di questa tecnologia sono la scarsa disponibilità di terreno per l installazione, e la mancanza di condizioni idonee di vento nelle aree che sarebbero disponibili. L impatto ambientale percepito di questi dispositivi non è un problema secondario, dato che essi vengono ritenuti rumorosi e giudicati negativamente riguardo all impatto visivo nel paesaggio in cui sono collocati. Un compromesso possibile è l installazione delle turbine su piattaforme off-shore, dove esse beneficiano oltretutto di migliori condizioni di vento, con un impatto ambientale estremamente basso. Un ordine di grandezza delle capacità di tale tecnologia si può evincere dai dati forniti dall EWEA (European Wind Energy Association). Il potenziale eolico europeo per il 2020 è di 2600 TWh, l'equivalente del 60-70% della prevista domanda elettrica, che potrebbe aumentare a 3400 TWh nel 2030, ossia l'80% della domanda europea. Il potenziale delle turbine offshore per il 2020 è di ben 25000 TWh, tra le sei e le sette volte maggiore della domanda, e per il 2030 potrebbe arrivare a 30000 TWh. Il prototipo consiste in un generatore eolico di piccola taglia in grado di erogare 3 kw. Il sistema è installato su una piattaforma galleggiante di forma cilindrica, accuratamente progettata per evitare l impiego di vincoli rigidi solidali al fondale e caratterizzata da una elevata stabilità nei confronti delle sollecitazioni esterne date dall azione del vento e delle onde. Così come un installazione eolica ordinaria, PIGAL è libero di orientarsi lungo la direzione prevalente del vento. Il prototipo è equipaggiato con alcuni sistemi appositamente progettati al Politecnico di Torino che monitorano istante per istante il corretto funzionamento del sistema. Il sistema di controllo prevede sia la regolazione dell aerodinamica, attraverso la variazione dell angolo di calettamento delle pale, sia la regolazione in potenza sul generatore, in modo da massimizzare la generazione di energia in funzione della potenza istantanea posseduta dal vento. Allo stesso tempo, per funzionare in maniera ottimale deve vedere limitato per quanto possibile il suo movimento di beccheggio, allorché soggetto alle onde incidenti. L ancoraggio è quindi realizzato utilizzando tre corpi morti, ognuno collegato da una catena ad una boa jumper ed infine alla piattaforma, in modo tale da fornire i dovuti gradi di libertà alla struttura galleggiante pur garantendo stabilità al sistema.
Figura 1 - Generatore eolico PI.GAL. L energia prodotta dal generatore provvederà alla ricarica delle batterie, essenziali per l avvio del rotore e per l alimentazione della strumentazione di bordo. L energia in eccesso sarà invece dissipata su resistenze di frenatura. Il sito scelto per l installazione del sistema di produzione di energia eolica è Carmine Inferiore, nel comune di Cannobio, ad una distanza di circa 45 m dalla costa. La scelta del Lago Maggiore come sito sperimentale della campagna di misure è frutto della necessità di studiare su modello fisico il funzionamento del sistema PIGAL. Questa campagna è complementare a quelle realizzate in laboratorio e mediante i modelli matematici realizzati con l uso di software. In particolare il Lago Maggiore offre la possibilità di testare il modello in scala, potendo essere considerato esso stesso un sistema in scala rispetto all ambito marino. La possibilità di operare nel Lago Maggiore offre l inestimabile vantaggio di operare in condizioni reali costituendo di fatto un laboratorio a cielo aperto.
Figura 2 - Sito di installazione di PIGAL (GPS: 46 2 13.74 N 8 42 36.00 ) Si è scelto questo sito perché è quello che offre il miglior compromesso fra fattori di primaria importanza: è esposto a velocità del vento sufficienti per la sperimentazione, sia come intensità che come durata nell anno non interferisce con le rotte di navigazione ha un impatto visivo trascurabile essendo, pur nel contesto del Lago Maggiore, lontano dai punti di maggiore interesse turistico Il giorno 19/02/2015 verrà varato il prototipo presso il sito di installazione prescelto, dando il via ad una campagna sperimentale che rappresenta motivo di prestigio per la comunità civile che si affaccia al lago. Il progetto, oltre a riguardare un trasferimento di tecnologia nell ambito di un partenariato costituito da diverse PMI del Piemonte, ha contribuito a rafforzare la cooperazione tra imprese e istituti pubblici locali. Inoltre esso permetterà la valutazione di una innovativa soluzione tecnologica che contribuirò al miglioramento della sostenibilità ambientale. Per quanto riguarda le ricadute sul mercato di riferimento, non esistendo ancora sistemi commerciali disponibili all installazione, il successo del progetto potrà portare a ricadute positive sia industriali sia occupazionali con la futura commercializzazione attraverso la realizzazione di impianti eolici su piattaforma galleggiante di taglia maggiore per applicazioni marine off-shore.