Secondo gli ultimi dati, oltre il 70% delle coste in tutto il mondo si sta erodendo, con conseguente impatto negativo sulla sostenibilità ambientale. Combattere l’erosione costiera e migliorare gli ecosistemi marini, ripristinando e facendo crescere nuova barriera corallina su larga scala, è la missione di CCell Renewables, una società che si occupa di scienze marine e che coltiva barriere coralline artificiali usando un particolare sistema.
Obiettivo sostenibilità ambientale con il sistema CCell
Il sistema CCell di coltivazione della barriera corallina si basa sull’elettrolisi dell’acqua del mare per depositare carbonato di calcio (calcare) su grandi strutture in acciaio, che funzionano come anodi e catodi (elettrodi) e per dare alla nuova barriera la sua struttura originale. Questa tecnica, invece di centinaia di anni, ne impiega solo cinque per produrre roccia calcarea incredibilmente forte su cui il corallo può crescere. CCell utilizza anche fonti di energia rinnovabile come l’energia solare, eolica e delle onde per alimentare i propri sistemi di coltivazione della barriera corallina, fonti che generano tensioni fortemente variabili a causa delle condizioni ambientali, un grave problema per il processo di elettrolisi. La struttura calcarea su cui cresce il corallo deve essere coltivata a una velocità ottimale, senza impurità e con una forte struttura molecolare. Il processo di elettrolisi deve essere preciso o non cresce nulla, o, ancora il calcare non sarà in grado di fare da sostegno. La rete di erogazione di energia deve quindi avere un alto grado di controllo, precisione e deve essere in grado di operare in condizioni fortemente variabili e difficili.
La Rete di Erogazione di Energia
Di fronte a una di tensione di ingresso ampiamente variabile e alla necessità di regolare strettamente la differenza di potenziale (campo elettrico) tra gli elettrodi all’interno di una ‘goldilocks zone’ di 1,2 V e 4 V, per pilotare una corrente calcolata con precisione attraverso l’acqua di mare, Vicor ha consigliato per lo scopo la sua Factorized Power Architecture o FPA. Attraverso la fattorizzazione della funzione DC-DC in due moduli, un regolatore PRM e un moltiplicatore di corrente VTM, la rete di erogazione di energia può essere ottimizzata per la regolazione e la conversione.
Il regolatore buck boost PRM opera su un ampio intervallo di tensioni di ingresso e ha una topologia zero voltage switching (ZVS), offrendo altissima efficienza e densità di potenza. Inoltre, i PRM possono essere facilmente collegati in parallelo per una maggiore potenza.
Il VTM è un convertitore risonante a rapporto fisso (Trasformatore non regolato) ad alta densità di corrente. PRM e VTM lavorano perfettamente insieme: il PRM regola la tensione richiesta per la barriera corallina con precisione e il VTM gestisce la conversione e la fornitura di corrente agli elettrodi. “Questa applicazione, unica e complicata, ha molte variabili in costante cambiamento che richiedono misurazioni e controlli precisi per consentire una crescita accelerata della barriera corallina”, ha dichiarato Will Bateman, CEO di CCell. “Usando FPA di Vicor ora disponiamo di un schema tecnologico ad alte prestazioni che riteniamo possa apportare enormi miglioramenti agli ecosistemi e alle comunità in tutto il pianeta”. CCell si dedica alla crescita di queste scogliere su scala globale e si sta attualmente preparando a creare una nuova barriera corallina in Messico lunga 200 m.
