Progettazione di una soluzione innovativa per l'ancoraggio del convertitore di energia mareale tirantato GEMSTAR

The purpose of this thesis is to present a design proposal for an innovative solution for anchoring the GEMSTAR tidal energy converter, for a possible installation in the Strait of Messina. The Strait of Messina is characterized by the presence of relatively high current speeds, which are a necessary condition for the efficient exploitation of an energy converter such as GEMSTAR. On the basis of some field studies, the bathymetry and stratigraphy of the area of interest were detected and it was possible to choose the most suitable position and type of anchor for the device. In addition to anchoring the device to the seabed, the anchoring system plays a fundamental role in ensuring the correct functioning and good efficiency of the device itself. The combination of a predominantly rocky seabed and the high depth, with the related consequences, were the real design challenge. The proposed solution consists of a DWA, dead weight anchor, placed on the seabed, to which the device is linked through two tethers. This design allows to ensure the rotational degree of freedom necessary for the device to always remain aligned with the direction of the current. Two lines are designed in order to, not only reduce the footprint of the GEMSTAR on the seabed, but also increase the redundancy of the entire system and consequently the degree of safety. Details on the design, cost and method of installation are eventually presented.

Lo scopo di questa tesi è quello di presentare una proposta di progettazione di una soluzione innovativa per l’ancoraggio del convertitore di energia mareale tirantato GEMSTAR, per una possibile installazione nello Stretto di Messina. Lo Stretto di Messina è caratterizzato dalla presenza di velocità di corrente relativamente elevate, le quali sono una condizione necessaria per l’efficiente sfruttamento di un convertitore di energia come GEMSTAR. Sulla base di alcuni studi sul campo sono stati rilevati la batimetria e la stratigrafia della zona di interesse ed è stato possibile scegliere la posizione e il tipo di ancoraggio più adeguati per il dispositivo. Oltre ad ancorare il dispositivo al fondale, il sistema di ancoraggio svolge un ruolo fondamentale nel garantire il corretto funzionamento ed una buona efficienza del dispositivo stesso. La soluzione proposta prevede una DWA, ovvero ancora a peso morto posta sul fondale, alla quale sono fissati due cavi tesi che legano il dispositivo all’ancora stessa. Questo design consente di garantire la libertà di rotazione necessaria al dispositivo per rimanere sempre in asse con la direzione della corrente. La presenza di due cavi permette non solo di ridurre l’impronta a terra del GEMSTAR sul fondale, ma anche di aumentare la ridondanza dell’intero sistema e di conseguenza il grado di sicurezza. La combinazione di un fondale a prevalenza roccioso e l’elevata profondità, con le relative conseguenze, sono state la vera sfida della progettazione. Dettagli sul design, i costi ed il metodo di installazione sono presenti.