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GECO-GLOBAL ENGINEERING CONSTRUCTIONS S.R.L.

presenta

IL PROGETTO  S.E.WA.T.

Sustainable Energy by WAves Trap

ovvero

energia sostenibile con la trappola delle onde

UN'IDEA INNOVATIVA PER PRODURRE ENERGIA SOSTENIBILE SFRUTTANDO LE ONDE MARINE DI PICCOLA TAGLIA 

Home: Benvenuto

GECO-GLOBAL ENGINEERING CONSTRUCTIONS S.R.L.

il progetto S.E.WA.T.

la nostra mission

  • la nostra mission prioritaria, con il progetto S.E.WA.T. è contribuire a risolvere, in modo sostenibile, i problemi energetici e le connesse conseguenze, sfruttando l'energia posseduta dalle onde marine anche di piccola taglia. Effetto conseguente del progetto S.E.WA.T. è la protezione dell'erosione della costa

  • Gli elevati consumi di energia necessari  per garantire l’attuale livello di qualità di vita dei Paesi sviluppati  e per consentire la crescita e l’evoluzione dei Paesi in via di sviluppo, hanno creato uno sbilanciamento dell’equilibrio naturale del Pianeta . L’uso dei combustibili fossili comporta, oltre all’accumulo di CO2,  anche il consumo di ossigeno dell’atmosfera e la “creazione” di acqua di “combustione” in modo irreversibile. Per esempio 1 Nm3 di GPL rende irrespirabile circa 26 Nm3 di aria oltre alla “creazione” di una copiosa quantità di acqua che incrementa il patrimonio idrico del pianeta contribuendo all’innalzamento del livello del mare. Il problema è destinato nel futuro ad accentuarsi in considerazione del trend rapidamente crescente dei consumi. Occorre ricercare nuove strategie energetiche, per evitare di giungere ad una situazione in cui lo squilibrio ambientale possa produrre effetti irreversibili e catastrofici. La sopravvivenza del pianeta impone che lo sviluppo futuro sia totalmente e realmente sostenibile. Questo implica la rinuncia all’energia fossile provvedendo ad un approvvigionamento di energia, in modo sostenibile, solo da fonti rinnovabili. L’energia posseduta dalle onde marine è una forma di energia pienamente e genuinamente sostenibile che se, opportunamente captata, potrebbe contribuire in modo determinante a soddisfare il fabbisogno energetico.

immagine conbustione fossili_edited.png
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 S.E.WA.T. 

(Sustainable Energy by WAves Trap)

OVVERO

SFRUTTAMENTO DELL'ENERGIA DELLE ONDE MARINE ANCHE DI PICCOLA TAGLIA E CONTESTUALE PROTEZIONE DEL LITORALE DALL'EROSIONE

Il progetto, totalmente innovativo, (brevetto n. BR2010A00004 estensione PCT/IB2011/053091) prevede di captare l’energia posseduta dalle onde marine anche di piccola taglia, tipiche del Mar Mediterraneo, per produrre energia sostenibile. Il progetto che si propone  prende spunto dall’osservazione dello scenario naturale offerto delle onde frangenti  e prevede, essenzialmente, la costruzione di una successione di vasche modulari in calcestruzzo, a sviluppo allungato, poste in mare, parzialmente immerse, in direzione ortogonale alla direzione dominante delle onde. Possono quindi trovare collocazione o sul lato esterno (esposto ai marosi) delle dighe foranee  e delle barriere frangiflutti  o in posizione isolata parallelamente alla linea di costa, ad una certa distanza a protezione della costa stessa, surrogando quindi anche la funzione di difesa costiera. Ogni vasca ha la parete esposta ai marosi, idoneamente attrezzata, in grado di captare l’acqua delle onde  che vi si infrangono. Questo è possibile perché  la parete captante presenta numerosi varchi muniti di paratoie mobili le quali, sotto l’azione di ogni onda, si aprono, consentendo l’ingresso dell’acqua nella vasca che, quindi, viene riempita. Nella fase di riflusso dell’onda le paratoie si chiudono automaticamente per effetto idrodinamico, impedendo l’uscita dell’acqua dalla vasca, ovvero le paratoie fungono da “valvole di non ritorno”. L’acqua accumulata nella vasca produce energia elettrica durante il travaso nel mare calmo sul lato riparato dalla vasca stessa, perché durante il travaso  attraversa una pluralità di microturbine  idrauliche che, girando,  azionano generatori elettrici. Si tratta a tutti gli effetti di un bacino idroelettrico in mare, che, seppur di piccole dimensioni, è alimentato continuamente dalle onde del mare. L’idea innovativa è appunto il sistema di captazione delle onde e il modo di sfruttarne l’energia.  L’energia elettrica prodotta  può essere immessa in rete o preferenzialmente  può essere usata in loco per la produzione di idrogeno consentendo un auspicabile sviluppo della relativa filiera.        La realizzazione del progetto, che può avvenire  con moduli indipendenti ed autonomamente funzionanti  che possono essere replicati indefinitamente lungo tutta la costa, renderà possibile la produzione di energia a costi molto competitivi, in quantitativi tali da ridimensionare drasticamente il ruolo delle energie fossili tradizionali che oggi, invece,  rivestono un ruolo primario e strategico.

Immagine ONDA FRANGENTE_edited_edited_ed

ONDE FRANGENTI

onde frangenti (l’acqua sale sulla scogliera per poi cadere)

Immagine ESEMPIO LOCALIZZAZIONE ALL'ESTE

LOCALIZZAZIONE DELLE VASCHE SUL LATO ESTERNO DELLE DIGHE FORANEE CHE DELIMITANO I PORTI

nell'esempio è illustrata la localizzazione all'esterno della diga foranea che delimita il porto di Brindisi

Immagine ESEMPIO LOCALIZZAZIONE ALL'ESTE

LOCALIZZAZIONE DELLE VASCHE SUL LATO ESTERNO DELLE BARRIERE FRANGIFLUTTI

nell'esempio è illustrata la localizzazione all'esterno barriere frangiflutti collocate per contrastare l'erosione della costa

Immagine ESEMPIO LOCALIZZAZIONE in posizione isolata_edited.png

LOCALIZZAZIONE DELLE VASCHE IN POSIZIONE ISOLATA

in tale posizione, oltre alla produzione di energia si avrà una efficace protezione della costa e la creazione di zone di mare calme e un water front avanzato idonei allo sviluppo di attività indotte (fish farm, diporto, turismo ecc.)

Immagine vasca accostata a diga foranea_edited_edited_edited_edited.png

SCHEMA VASCA ATTREZZATA ACCOSTATA A DIGA FORANEA

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Immagine vasca accostata a BARRIERA FRAN

SCHEMA VASCA ATTREZZATA ACCOSTATA A BARRIERA FRANGIFLUTTI

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SCHEMA VASCA ATTREZZATA IN POSIZIONE ISOLATA SU ALTO FONFALE

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FOTO MODELLO IN PICCOLA SCALA IN PROVA

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Home: Servizi

PUNTI DI FORZA E DI DEBOLEZZA DEL PROGETTO S.E.WA.T.

PUNTI DI FORZA

  • OPPORTUNITA': si sfrutta in modo intensivo la disponibilità di fonte energetica fino ad oggi quasi trascurata, ma che è caratterizzata da un’alta densità di energia ottenendo potenze anche elevate con impianti di dimensioni relativamente limitate;

  • IMPATTO AMBIENTALE:

la produzione di energia avviene in modo realmente e pienamente sostenibile ad impatto positivo sull’ambiente perché non implica alcuna influenza negativa sull’ambiente a livello globale, mentre a livello locale  comporta  un miglioramento dell’ecosistema. Infatti:

  1.  viene occupato un water-front marginale non altrimenti utilizzabile per altri impieghi, per cui non si sottrae spazio produttivo per altre attività;

  2.  l’approvvigionamento delle materie prime è limitato alla sola fase di realizzazione dell’impianto e, in modo limitato,  alle fasi di manutenzione. Infatti, in fase di produzione, l’energia ottenuta proviene totalmente dal moto ondoso, essendo l’impianto autoalimentato. I materiali necessari per la costruzione dell’impianto sono comuni,  (essenzialmente calcestruzzo, acciaio, materiali compositi ecc…) di facile reperibilità, di uso frequente nella pratica quotidiana, non inquinanti e riciclabili. Le quantità dei materiali impiegati non sono tali da alterare il mercato degli stessi.

  3. non viene impiegato né cloro né qualsivoglia altra sostanza e/o metodo antivegetativo e antincrostante;  il “ marine fouling” viene rimosso dalle parti funzionali (pannelli captanti, paratoie, turbine ecc.) per essiccazione in aria;

  4.  non vi è alcuna produzione di CO2, di scorie, di residui o di reflui da smaltire o da stoccare né nella fase di costruzione degli impianti, né nella fase di gestione, né nella fase di dismissione a fine ciclo produttivo che, peraltro, si stima estremamente lungo, sicuramente maggiore di 50 anni;

  5.  la sabbia che si deposita nella vasca può essere usata per il ripasciamento delle coste, mentre le alghe e le incrostazioni, rimosse in occasione delle manutenzioni, possono essere usate per la produzione di biocombustibili;

  6.  se l’impianto viene realizzato accostato alle dighe foranee o alle barriere frangiflutti non si alterano le correnti marine, né si altera il paesaggio, per cui la sua realizzazione non comporta impatto visivo;

  7.  se l’impianto viene realizzato in posizione isolata può surrogare la funzione di protezione dei litorali svolta dalle difese costiere o la funzione svolta dalle dighe foranee per la realizzazione di porti;

  8.  in esercizio vengono travasati nello specchio di mare calmo, riparato dalla vasca stessa, ingenti quantitativi di acqua proveniente dal mare aperto, pulita ed arieggiata dal moto ondoso, che contribuisce all’ossigenazione e al ricambio dell’acqua dei porti o dei  bacini chiusi che, inevitabilmente, si formano con la costruzione di difese costiere o delle dighe foranee.  In tal modo si creano le condizioni ottimali per lo sviluppo di una itticoltura di qualità perché, seppur localizzata in tratti di mare al riparo dai marosi, risulta avere le tipiche caratteristiche offshore;

  9.  all’interno della vasca si accumulano, trasportati dalle onde, i rifiuti purtroppo sempre  presenti nel mare, con la possibilità di poterli rimuovere e smaltire correttamente;

  10. in occasione dei periodi di mare calmo e quindi non produttivi, durante i quali si svolgeranno  le operazioni di manutenzione, è possibile catturare in modo non traumatico le specie ittiche protette rimaste imprigionate nella vasca, per poterle analizzare, studiare e catalogare  prima del loro rilascio in mare;

  11. l’indice EROEI (Energy Returned On Energy Invested) è estremamente alto, (ovvero il rapporto tra l’energia utilizzabile e i costi energetici per ottenerla) sicuramente superiore alla maggior parte delle fonti energetiche attualmente sfruttabili;

  12. L’energia delle onde se non  sfruttata,  viene naturalmente dissipata  producendo erosioni e danni al sistema costiero.  Il sistema proposto invece  capta tale energia senza sottrarla ad altri ecosistemi e senza creare  squilibri ed alterazioni ambientali.

  • PERICOLOSITA' DEI PROCESSI:

si impiega  una  tecnologia semplice che non comporta l’uso di sostanze tossiche e/o nocive, già collaudata  ed in uso in altri ambiti della tecnica, totalmente priva di  pericoli, rischi e  implicazioni per la collettività.

Non vengono usati idrocarburi né altre sostanze che possano, anche incidentalmente, produrre inquinamento ambientale.

  • TEMPI DI MESSA IN ESERCIZIO:

i tempi per la messa in esercizio sono  relativamente limitati grazie alla costruzione modulare e alla prefabbricazione industrializzata non invasiva. È  possibile, infatti,  realizzare impianti anche molto estesi come successione di moduli prefabbricati, con il vantaggio che ogni modulo, la cui realizzazione  richiede tempi e risorse relativamente modeste, appena completato, entra immediatamente in produzione.

PUNTI DI DEBOLEZZA:

La produzione di energia elettrica è fortemente variabile sia nel breve che nel lungo periodo essendo legata alle condizioni del moto ondoso. Tale aspetto negativo  può essere superato provvedendo  all’accumulo e alla stabilizzazione dell’energia, oppure, preferenzialmente, producendo  idrogeno. In tal modo, il punto  di debolezza del sistema, si tramuta in un ulteriore punto di forza poiché costituisce un potente stimolo allo sviluppo dell’intera filiera dell’idrogeno con le indubbie ricadute positive in termini di consumo intelligente dell’energia.

Solamente se l’impianto verrà localizzato in posizione isolata, esso sarà visibile dalla terraferma, ma tale impatto sarà sempre meno percettibile quanto più grande sarà la distanza dalla costa. In tal caso può essere l’occasione per sviluppare tutta una serie di attività che vanno dal diporto, all’attività turistiche e  alla itticoltura ecc..  che possono svolgersi a distanza della costa ma al riparo o basate sulla vasca stessa. È ovvio che quest’ultima disposizione d’impianto comporta, seppur in minimi termini, una interazione con il paesaggio, ma, a lungo termine, sarà sicuramente meno impattante rispetto alla non installazione e quindi alla rinuncia di captare energia sostenibile necessaria al genere umano.


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STIMA PRODUTTIVITA'

È sicuramente ardua una stima quantitativa teorica circa le potenze in gioco, perché lo sfruttamento di questa fonte di energia non ha una storicità pregressa, ed essendo l’impianto proposto totalmente innovativo, nella letteratura tecnica non si trovano teorie sviluppate o dati attendibili.

A livello locale e puntuale, l’andamento del moto ondoso, oltre a essere caratterizzato da una fondamentale irregolarità e casualità, è influenzato anche da innumerevoli parametri legati alla morfologia del particolare sito (batimetria, conformazione e profilo del fondale, ecc…), dalla lunghezza del fetch, alla distanza rispetto alla zona di generazione (onde di “mare vivo” oppure di  “mare morto o lungo ”) ecc….

Inoltre la captazione delle onde è influenzata da numerosi fattori quali la pressione dinamica delle onde frangenti, la direzione dei “venti dominanti” e dei “venti regnanti”, l’effetto di riflessione delle onde incidenti, la direzione e angolo di incidenza  della “linea d’onda” ecc..:

La situazione puntuale generata dal reale moto ondoso che si infrange contro una barriera è un fenomeno puramente casuale in perenne stato transitorio.

I parametri caratteristici variano repentinamente da valori molto alti a valori molto bassi o nulli. È impossibile inquadrare, allo stato attuale, il fenomeno in un modello matematico rigoroso che ne riproduca il comportamento.

Qualunque simulazione matematica, per quanto spinta ed avanzata, dovendo necessariamente far riferimento a modelli prevedibili e a condizioni al contorno prestabilite, è sicuramente non idonea a stimare in modo attendibile e significativo la potenza captabile e sfruttabile.

Dalle considerazioni su esposte nasce il convincimento che una analisi quantitativa realmente affidabile e significativa può scaturire soltanto da una campagna di rilievi e  misure, sufficientemente di lunga durata,  su un impianto funzionale di scala media provato in condizioni reali, al fine di ridurre al minimo l’influenza dell’”effetto scala” e l’alea di incertezza che scaturisce nell’interpretare i risultati ottenuti secondo la teoria dei modelli.

A livello intuitivo è facile immaginare come le potenze in gioco siano estremamente interessanti  perché le vasche costituiscono un collettore di raccolta dell’energia che il vento ha conferito all’acqua di mare, formando le onde, su una superfice captante di centinaia di chilometri quadrati.

Volendo necessariamente esprimere una valutazione, seppur sommaria e di larghissima massima, delle potenzialità del sistema, applicando, in maniera semplicistica, gli elementari concetti di idraulica classica semplificando drasticamente il fenomeno si stima che  un modulo della lunghezza di 50 metri potrebbe avere una produzione annua di energia pari a circa  equivalente alla produttività di un campo fotovoltaico di circa 8 ettari (installato nella zona di Brindisi)

Questo dato, pur essendo basato su un modello  grossolano e sicuramente discutibile, mette in evidenza che, con il  sistema proposto, pur alternando  periodi di limitata o addirittura nulla produttività, con periodi in cui la potenza prodotta può essere estremamente rilevante, consente una  produzione di energia molto interessante in considerazione anche che:

  • Gli spazi occupati sono limitati  (ossia sono  impianti il cui ingombro è dell’ordine  della decina di metri nel senso della larghezza e che si sviluppano nel senso della lunghezza occupando quindi una superficie comunque limitata) e comunque interessano un water-front esposto ai marosi e non utilizzabile per altri scopi.

  • Durata del ciclo produttivo estremamente lungo, sicuramente superiore ai 50 anni, pertanto l’ammortamento in termini energetici è sicuramente assicurato e mediamente l’indice EROEI (ENERGY RETURNED ON ENERGY INVESTED)  è estremamente alto (comprendendo tra l’energia investita non solo l’energia consumata in esercizio e in manutenzione, ma anche l’energia impiegata per la realizzazione dell’impianto, la dismissione  e lo smaltimento e la rimessa in pristino del sito).  Poiché gli impianti possono assolvere anche ad altre funzioni (per esempio protezione delle coste, protezione di specchi d’acqua ecc...) nei bilanci andrebbero considerate e portate in detrazione anche le risorse (energetiche , ambientali ecc.) da impiegare per la realizzazione delle opere che si sostituiscono.

  • L’impianto innovativo proposto, pur essendo di limitata estensione, costituisce in realtà il “collettore” di raccolta dell’energia che la superficie del mare ha ricevuto dal vento nella zona di generazione e maturazione delle onde,  che  è molto estesa contrariamente a quanto avviene nei sistemi fotovoltaici in cui la superficie captante è limitata alla superficie del pannello stesso e nei sistemi eolici in cui la superficie captante coincide con la superficie descritta dal rotore.

  •  L’energia delle onde se non diversamente sfruttata,  è destinata ad essere immediatamente dissipata in perdite (con la conseguente perdita di exergia ed aumento di entropia).  Il sistema proposto invece  capta tale energia, la cui utilizzazione, inserendosi nella fase terminale del ciclo di naturale degradazione dell’ energia,  non  sottrae energia ad altri ecosistemi comunque vitali e non crea squilibri ed alterazioni ambientali.

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OPPORTUNITA'

CONCLUSIONI


Il progetto proposto, pur caratterizzato da un’alta densità di energia (ovvero un’altra produzione di energia per metro quadrato) , non comporta alcuna interazione negativa con l’ambiente e potrebbe considerarsi la soluzione semplice a problemi molto complessi.

Solo se al  progetto  viene fatta svolgere anche la funzione di difesa dall’erosione costiera l’impianto potrebbe essere visibile dalla terraferma.Purtroppo la necessità di protezione della costa e le esigenze antropiche e soprattutto le motivazioni in ordine alla sopravvivenza del pianeta non possono abdicare all’esigenza di fossilizzare rigidamente il paesaggio nella configurazione attuale. È evidente lo scontro tra le due esigenze contrapposte, ma il buon senso impone, con le possibili mitigazioni, che una deve cedere il passo al soddisfacimento dei bisogni vitali della collettività

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CONSIDERAZIONI

Il progetto proposto, pur caratterizzato da un’alta densità di energia (ovvero un’altra produzione di energia per metro quadrato) , non comporta alcuna interazione negativa con l’ambiente e potrebbe considerarsi la soluzione semplice a problemi molto complessi.

Solo se al  progetto  viene fatta svolgere anche la funzione di difesa dall’erosione costiera l’impianto potrebbe essere visibile dalla terraferma. Purtroppo la necessità di protezione della costa e le esigenze antropiche e soprattutto le motivazioni in ordine alla sopravvivenza del pianeta non possono abdicare all’esigenza di fossilizzare rigidamente il paesaggio nella configurazione attuale. È evidente lo scontro tra le due esigenze contrapposte, ma il buon senso impone, con le possibili mitigazioni, che una deve cedere il passo al soddisfacimento dei bisogni vitali della collettività


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dati societari

GECO -GLOBAL ENGINEERING CONSTRUCTIONS

P.I. E C.F. 01925260745

INDIRIZZO E SEDE LEGALE: VIA GALLIPOLI N.71, 72100 BRINDISI

INDIRIZZO PEC : gecobr@pec.it             NUMERO REA : BR-108956

NUMERO DI ISCRIZIONE DEL REGISTRO IMPRESE DI BRINDISI  01925260745

DATA ISCRIZIONE NELLA SEZIONE ORDINARIA : 28/02/2001

COSTITUZIONE: ATTO COSTITUTIVO NOTAIO AVV. BRUNO ROMANO CAFARO, REPERTORIO N. 50783 - BRINDISI

AMMINISTRATORE UNICO : GABRIELLA GUARDIGNI

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 Referente tecnico;

Prof. Dott. Ing. Giulio Teodoro MAELLARO   cell 3400626023  gmaella@libero.it

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