Energia dalle onde: il nuovo approccio giroscopico alle fonti rinnovabili

Le onde oceaniche rappresentano una risorsa energetica immensa ma estremamente complessa da sfruttare in modo sistematico. Attualmente, la maggior parte dei sistemi di generazione soffre di una scarsa efficienza operativa, poiché queste tecnologie tendono a funzionare in modo ottimale solo all'interno di una gamma molto ristretta di condizioni marine. Questa limitazione tecnica spinge costantemente la comunità scientifica a ricercare soluzioni più versatili e adattabili per la conversione dell'energia cinetica dell'acqua in elettricità.

All'inizio del 2026, Takahito Iida, stimato ricercatore presso l'Università di Osaka, ha presentato una soluzione d'avanguardia: il Gyroscopic Wave Energy Converter (GWEC). Questo innovativo convertitore di energia ondosa giroscopico è stato progettato specificamente per assorbire energia in modo efficiente attraverso un ampio spettro di frequenze d'onda, superando così gli ostacoli strutturali che hanno frenato la diffusione delle installazioni tradizionali fino ad oggi.

Il funzionamento del GWEC si basa sul sofisticato principio fisico della precessione giroscopica, articolato in diverse fasi meccaniche:

• Un volano rotante viene montato su una piattaforma galleggiante stabile.
• Le oscillazioni della piattaforma, indotte dal moto ondoso, generano una coppia torcente.
• Tale coppia costringe l'asse di rotazione del volano a compiere un movimento di precessione.
• Questo movimento meccanico viene infine utilizzato per azionare un generatore elettrico integrato.

Attraverso un'analisi teorica e numerica dettagliata, i cui risultati sono stati pubblicati sul prestigioso Journal of Fluid Mechanics, Takahito Iida ha dimostrato il potenziale della sua invenzione. Utilizzando la teoria lineare delle onde per simulare l'interazione tra l'ambiente acquatico, il corpo galleggiante e il meccanismo giroscopico, lo studio ha rivelato dati estremamente promettenti per il futuro del settore.

Secondo i risultati della ricerca, se opportunamente configurato, il GWEC è in grado di raggiungere un'efficienza teorica massima di conversione dell'energia pari al 50% in un intervallo di frequenze estremamente vasto. Un aspetto rivoluzionario di questa tecnologia è la capacità di mantenere prestazioni elevate anche al di fuori delle condizioni di risonanza singola, garantendo una cattura energetica costante e affidabile nel tempo.

Le simulazioni numeriche hanno inoltre confermato la stabilità del modello sviluppato, includendo un'analisi approfondita delle risposte giroscopiche non lineari. Questo rende l'approccio giroscopico una delle strade più concrete per superare l'instabilità tipica delle fonti energetiche marine, offrendo una stabilità operativa superiore rispetto ai modelli precedenti.

I vantaggi del sistema giroscopico rispetto alle tecnologie attuali sono molteplici e strategici. In primo luogo, la capacità di mantenere un elevato assorbimento energetico nonostante il continuo mutamento delle condizioni del mare è fondamentale in un ambiente variabile come quello oceanico. Inoltre, la natura autonoma del design GWEC lo rende una soluzione ideale per la generazione di energia a bordo delle navi, migliorando l'autosufficienza dei trasporti marittimi.

Il percorso verso l'implementazione pratica è già stato pianificato dal gruppo di ricerca guidato da Iida. I prossimi passi prevedono:

• La realizzazione di un prototipo in scala ridotta di 50 centimetri, destinato a test rigorosi in una vasca sperimentale della lunghezza di 100 centimetri.
• Lo sviluppo successivo di un generatore con una potenza di 300 kW, appositamente adattato per fornire energia supplementare alle navi commerciali standard.

Questa innovazione si inserisce in un contesto globale di forte espansione per le energie pulite. Nel 2024, il mercato mondiale delle fonti rinnovabili ha raggiunto il valore record di 1,77 trilioni di dollari, consolidando l'energia marina come una risorsa strategica per il futuro. I dati progettuali forniti dallo studio di Iida offrono una base solida per posizionare questa tecnologia al centro della transizione energetica globale.

Rispetto ad altri convertitori, come gli assorbitori puntiformi o le colonne d'acqua oscillanti, il GWEC si distingue per la sua robustezza costruttiva. Poiché i componenti critici, incluso il generatore, sono protetti all'interno dello scafo, il rischio di corrosione dovuto all'acqua salata e l'usura meccanica sono drasticamente ridotti. Questa caratteristica garantisce una vita operativa più lunga e una maggiore affidabilità nelle condizioni estreme del mare aperto.