Industria

L’energia delle maree punta alla commercializzazione

Dopo essersi affermata come leader mondiale nel settore dell’energia delle maree, Nova Innovation è in rapida espansione. La sua vision? Ricavare energia pulita dalle maree per contribuire a contrastare il cambiamento climatico e trainare l'economia blu.

Articoli correlati

Pur essendo ancora in una fase iniziale di sviluppo, le potenzialità dell’energia delle maree come fonte pulita e sostenibile sono enormi. Chi conosce il mare conosce la potenza e la prevedibilità delle maree, che sono causate dalle immense forze gravitazionali della Luna e del Sole. Nova Innovation si è concretamente impegnata per sfruttare questa risorsa sottoutilizzata implementando ambiziosi piani di crescita.

Simon Forrest e Gary Connor l’hanno fondata nel 2010 con l’obiettivo di trasformare il modo di produrre energia elettrica. Dopo i finanziamenti ottenuti nella fase di avviamento, Nova è cresciuta attirando investimenti pubblici e privati. Nel 2021 l’azienda, che dà lavoro a 30 dipendenti in quattro paesi, stima un fatturato di circa 3,5 milioni di euro. Lo stabilimento di produzione si trova in Scozia. “Stiamo vivendo una fase di crescita e di diffusione su vasta scala grazie al decollo e all’internazionalizzazione dell’energia delle maree”, dichiara Forrest, che è Chief Executive Officer.

Connor, che è Chief Technical Officer, illustra l’attività di Nova: “Progettiamo, costruiamo e installiamo turbine mareomotrici che generano elettricità sfruttando l’alternarsi delle alte e basse maree. Possono essere installate in acque sia profonde sia basse, negli estuari e nei grandi fiumi di tutto il mondo. I tempi di installazione sono rapidi e hanno un’aspettativa di durata di 20 anni”.

Design innovativo

Nova si avvale della tecnologia delle correnti di marea, che sfrutta l’afflusso e il deflusso delle masse d’acqua attraverso dispositivi simili a turbine eoliche sottomarine. Le pale del rotore ruotano per effetto delle correnti e generano energia elettrica. Le turbine Nova si basano sulla tecnologia direct drive, ad azionamento diretto, che elimina il moltiplicatore di giri riducendo la complessità e i costi del sistema. “La turbina Nova M100-D da 100 kW è robusta, scalabile e idonea per un ampio numero di ambienti, tra cui acque profonde, acque basse, zone di estuario e fluviali”, ribadisce Connor. “Le turbine poggiano saldamente sul fondo marino per generare energia pulita, affidabile e prevedibile”.

Forrest dice che la natura prevedibile delle correnti di marea è un fattore decisivo. “L’energia eolica e quella solare ci hanno fatto avanzare speditamente verso l’obiettivo di zero emissioni nette di anidride carbonica, ma sono fonti non del tutto prevedibili”, commenta. “L’energia delle maree è una risorsa naturalmente rinnovabile che apporta alla rete la tanto necessaria prevedibilità”. Aggiunge Connor: “Un altro aspetto a favore è che le nostre turbine sono sommerse in profondità e non impattano visivamente il paesaggio. Non ci sono dighe né barriere, e non intralciano la navigazione, poiché le imbarcazioni navigano tranquillamente al di sopra dei nostri sistemi”.

Nova ha avviato progetti in Canada, Scozia, Galles, Francia e altri sono in fase di sviluppo in altri paesi. “Siamo in un momento molto esaltante della nostra attività, che punta alla commercializzazione e all’internazionalizzazione”, dichiara Forrest.

Gary Connor, Chief Technical Officer di Nova Innovation
Simon Forrest, Chief Executive Officer di Nova Innovation.

Traguardi significativi

Nel 2016 Nova ha installato il primo schieramento al mondo di turbine mareomotrici in mare aperto nelle Shetland, in Scozia. Nel 2020 il sistema è stato ampliato a quattro turbine ed è prevista l’installazione di altre due nel 2022. Negli oltre cinque anni di funzionamento le turbine hanno operato per più di 38.000 ore generando e trasferendo alla rete nazionale energia pulita. Nel 2018, Nova ha collaborato con Tesla per realizzare un sistema di stoccaggio dell’energia prodotta nelle Shetland con la sua tecnologia. Questo ha dato vita alla prima stazione di ricarica al mondo alimentata da energia prodotta dalle correnti di marea, collegata alla rete nazionale e in grado di fornire energia su richiesta.

È una delle maggiori e più rilevanti serie di dati di monitoraggio ambientale al mondo per quanto riguarda le turbine a correnti di marea.
Gary Connor, Chief Technical Officer di Nova Innovation

Nel 2019 Nova si è aggiudicata il suo primo contratto nordamericano per l’installazione e la conduzione di 15 turbine a Petit Passage, Nova Scotia, Canada, la prima delle quali si prevede entrerà in funzione nel 2021.

Nel novembre 2020, Nova ha ottenuto dal governo del Galles un investimento di 1,2 milioni di sterline per il progetto Enlli, volto a creare la prima isola a “energia blu” del mondo nel nord del Galles. Il progetto mira a produrre energia elettrica attraverso il naturale afflusso e deflusso delle acque di marea tra Ynys Enlli (in gallese “isola delle correnti”) e la penisola di Llŷn. Nova prevede di installare cinque turbine da 100 kW sul fondo marino, a cui potrebbero aggiungersene altre in futuro.

Nel febbraio 2021, Nova ha annunciato i piani per lo sviluppo di un nuovo progetto in Scozia. Crown Estate Scotland ha infatti assegnato a Nova un contratto di opzione per un progetto da tre megawatt Òran na Mara volto a installare una serie di turbine mareomotrici nello Stretto di Islay, tra le isole di Islay e Jura, nelle Ebridi Interne, al largo delle coste scozzesi. L’energia pulita e rinnovabile generata dalle maree rimpiazzerà quella prodotta dai combustibili fossili utilizzati sulle isole e, potenzialmente, alimenterà le locali distillerie di

Sicurezza per l’ecosistema marino

Un aspetto importante nella vision di Nova è assicurare che le sue turbine mareomotrici non danneggino l’habitat marino. Dal 2010 l’azienda monitora l’ambiente dove è installato lo Shetland Tidal Array. “Abbiamo effettuato oltre 1.000 ore di studi d’impatto su uccelli e mammiferi marini nel Bluemull Sound e registrato più di 20.000 ore di filmati subacquei intorno alle turbine”, precisa Connor. “È una delle maggiori e più rilevanti serie di dati di monitoraggio ambientale al mondo per quanto riguarda le turbine a correnti di marea. Ci permette di capire la presenza e il comportamento della fauna marina nei siti dove sono installate”. I risultati del monitoraggio evidenziano che la fauna marina non è presente nell’area circostante alle turbine quando il flusso di marea è sufficiente per azionarle. Ciò significa che le probabilità che pesci, uccelli o mammiferi marini si muovano intorno alle turbine in funzione sono molto scarse, e non sono stati riscontrati effetti negativi sulla fauna marina.

Cuscinetto SKF a rulli conici.

Competere a livello di costi

Dal 2017 Nova coordina un gruppo di aziende nel quadro del progetto Enabling Future Arrays in Tidal, EnFAIT, finanziato dall’UE. Del valore di 20,2 milioni di euro, questo progetto mira a dimostrare un percorso di riduzione dei costi nel corso di cinque anni per lo sviluppo, il funzionamento e lo smantellamento del primo impianto di energia dalle maree del mondo (sei turbine), che renda questo tipo di energia competitiva rispetto ad altre fonti rinnovabili. La sua conclusione è prevista nel 2022. I risultati del progetto, valutati in modo indipendente, stanno già superando tutte le aspettative e dimostrando che l’energia delle maree rappresenta un’opportunità globale, con un mercato stimato di 138 miliardi di euro entro il 2050.

“Sviluppare le nuove tecnologie in campo energetico è costoso”, spiega Forrest. “Carbone, petrolio, gas, nucleare, solare ed eolico hanno tutti ricevuto un sostegno economico iniziale dai governi per permetterne la commercializzazione. Nel tempo, la maturazione delle tecnologie ha fatto diminuire i costi”.

Aggiunge Connor: “La tecnologia mareomotrice è nuova, ma i costi stanno diminuendo. È già competitiva con la produzione di diesel, il che offre notevoli vantaggi alle comunità remote e insulari che spesso dipendono dalle importazioni di diesel per l’elettricità. Nova Innovation punta a ridurre i costi di questa fonte di energia e a espandersi in nuovi mercati per aumentarne la diffusione”. Entro il 2030, l’energia delle maree sarà potenzialmente più conveniente di quella nucleare e da combustibili fossili, e offrirà una soluzione pulita e sostenibile al fabbisogno energetico mondiale.

Tenuta SKF Simplex.

Tecnologia delle turbine Nova

Nel 2014 Nova ha sviluppato il primo prototipo di turbina mareomotrice da 30 kW. Nel 2016 ha installato al largo delle isole Shetland il primo schieramento al mondo formato da tre turbine da 100 kW. L’ultima nata è la turbina M100-D da 100 kW ad azionamento diretto, che elimina la necessità del moltiplicatore di giri. La presenza di un minor numero di parti in movimento ha aumentato l’affidabilità e prolungato da uno a due anni gli intervalli di manutenzione, riducendo ulteriormente i costi. La turbina ad azionamento diretto è più efficiente e più affidabile. Il suo design modulare riduce i costi del 30 percento e rende la manutenzione più rapida ed economica. Una nuova sottostruttura facilita l’implementazione e il recupero della gondola della turbina sul fondo del mare.

La SKF ha collaborato a lungo con Nova Innovation per contribuire all’obiettivo di sviluppare la propria attività nel settore dell’energia marina, compresa la nuova turbina ad azionamento diretto.

“La tecnologia direct drive non è certo una novità per noi, ma è stata la prima volta che ci hanno coinvolto per un’applicazione nel campo dell’energia delle maree”, commenta Michael Baumann, business development manager del settore Marine and Ocean Energy di SKF. “Era importante fornire una soluzione idonea per le condizioni estreme del fondo marino e conveniente in termini di costi”.

Allo sviluppo hanno collaborato fattivamente il team SKF e Nova. “Abbiamo lavorato con Nova per sviluppare un sistema olistico ‘plug and play’ per l’albero principale con l’obiettivo di ottimizzare il design e migliorare l’affidabilità”, dice Baumann. “La soluzione è comprensiva di cuscinetti del rotore, tenute resistenti all’acqua di mare e altri componenti, quali alloggiamenti, alberi del rotore, oltre a servizi di lubrificazione e condition monitoring”. SKF si è anche occupata del montaggio.

La prossima sfida per Baumann e il suo team è uno sviluppo che permetta di prolungare ulteriormente gli intervalli di manutenzione delle turbine.

“La tecnologia ad azionamento diretto elimina il moltiplicatore di giri, il che riduce le dimensioni della turbina facilitandone la movimentazione. Tuttavia, per eseguire la manutenzione, occorre pur sempre prelevarla dal fondo marino, e quindi intervalli più lunghi permetterebbero al cliente di ridurre i costi”, chiarisce Baumann. “Ora puntiamo proprio a questo”.

Aggiunge Connor: “I rapporti con SKF sono ottimi. Siamo compiaciuti della loro professionalità e dalla qualità elevata delle loro apparecchiature”. Baumann conferma questa opinione: “Siamo orgogliosi della nostra partnership tecnica e abbiamo instaurato una solida fiducia tra i nostri team”.

“Con la produzione su vasta scala delle turbine, i costi continueranno a scendere, e l’energia dalle correnti di marea sarà sempre più diffusa”, dice Connor. “Le nostre turbine possono essere installate come dispositivi singoli oppure come veri e propri sistemi per realizzare progetti su scala multimegawatt adatti a tutte le esigenze dei clienti”. SKF intende offrire a Nova il supporto a lungo termine necessario per accelerare la commercializzazione dell’energia mareomotrice.

Nova Innovation

Anno di fondazione: 2010

Sedi: uffici in Canada, Scozia, Irlanda, Galles e Belgio

Proprietà: società privata

Prodotti: turbine mareomotrici

Numero di dipendenti: 30

Fatturato annuale: 3,5 milioni di euro

Sito web: https://www.novainnovation.com/