Airborne Wind Energy: Development of a flying traction sensing system and integration of a wind monitoring system for extreme weather conditions.

Temperature torride, incendi, siccità e nubifragi. Tra Luglio 2018 e Novembre 2018 intere regioni del pianeta, dal Giappone alla Scandinavia, dalla California alla Giordania, hanno vissuto condizioni climatiche estreme. Senza un netto cambio di rotta, l’umanità rischia di perdere la lotta contro il riscaldamento globale. Via via che gli effetti del cambiamento climatico diventano più evidenti, le sfide che ci attendono si fanno più complicate. A tre anni dall’accordo di Parigi, in cui 195 paesi si sono impegnati a mantenere il riscaldamento “ben al di sotto di due gradi” rispetto al livello preindustriale, le emissioni di gas serra sono aumentate ancora. Nel 2017 la domanda di carbone è aumentata per la prima volta in quattro anni. In molti paesi i sussidi per le energie rinnovabili stanno diminuendo e gli investimenti sono bloccati. Il nucleare, meno dannoso in termini di produzione di CO2, è costoso e impopolare. La difficoltà tecnica di eliminare il carbone dalle industrie in generale, non solo da quelle che producono energia, è quanto mai concreta. L’acciaio, il cemento, l’agricoltura e i trasporti sono responsabili di più della metà delle emissioni di carbonio del pianeta. Tecnicamente queste attività sono più difficili da ripulire rispetto ai processi con cui si produce l’energia, anche per via dell'entità degli interessi in gioco. Fermare il cambiamento climatico ha senz’altro dei costi a breve termine, ma alla fine la rinuncia ai combustibili fossili arricchirà l’economia. In questo scenario la politica gioca un ruolo chiave con l'industria e le università, che devono lavorare in sinergia sviluppando nuove tecnologie, promuovendo politiche di sviluppo sostenibili a tutto tondo, disincentivando visioni strategicamente miopi e a breve termine e favoreggiando il consolidamento di un mercato le cui dinamiche siano concordi e convergenti intorno la sostenibilità ambientale. La seguente tesi riguarda lo sviluppo di un sistema di monitoraggio e rilevamento delle tensioni lungo le briglie di un aquilone al fine di poter migliorare l'efficienza di una tecnologia innovativa ed emergente per la generazione di energia elettrica sfruttando i venti ad alta quota. Il lavoro è stato svolto analizzando il contesto ed il problema, proponendo un sistema sensoristico in grado di effettuare le misure adeguate che fosse minimamente invasino e non intralciasse in alcun modo le operazioni di volo. I sensori sono stati quindi caratterizzati ed integrati nel prototipo di Kitenergy s.r.l. dal nome KE60 mark II. In aggiunta è stata integrata nello stesso prototipo una stazione meteo in grado di monitorare l'intensità del vento e la sua direzione a 10m dal suolo con il fine di acquisire data set utili e robusti che possano esser utilizzati all'interno di una catena di controllo che permetta di effettuare le operazioni di volo in maniera totalmente automatizzata. Ai tempi di Loyd i sistemi AWE sembravano una visione più che una concreta alternativa. Oggi i continui progressi sui cavi e sulle aerostrutture, sui controlli automatici e sui sistemi di navigazione aprono un nuovo scenario ad un manipolo di sognatori che sperimenta queste tecnologie raggiungendo risultati concreti ogni anno avvicinandosi sempre più alla meta finale: energia pulita e rinnovabile per tutti.