Una nuova barriera artificiale contro le inondazioni e in difesa della vita marina
di La redazione 26/06/2024 11:56
Gli ingegneri del MIT hanno progettato una struttura modulare sostenibile in grado di dissipare oltre il 95% dell'energia delle onde in arrivo e di offrire rifugio per i pesci
Nelle acque tropicali, le barriere coralline proteggono la vita marina e le isole dalle tempeste, ma queste strutture naturali sono minacciate dagli effetti del cambiamento climatico, che sta provocando eventi meteorologici estremi che rendono le comunità costiere vulnerabili alle inondazioni e all'erosione. Un team del MIT, la prestigiosa università americana, spera ora di fortificare le coste con scogliere architettoniche, strutture offshore sostenibili progettate per imitare gli effetti di smorzamento delle onde delle scogliere naturali, fornendo al contempo sacche per la crescita di pesci e altri organismi.
La scoperta
La loro proposta consiste in una serie di cilindri verticali, ciascuno circondato da quattro lunghe lamelle simili a timoni. Gli ingegneri hanno scoperto che questa struttura rompe efficacemente un'onda in getti turbolenti, dissipando alla fine la maggior parte della sua energia totale. Secondo quanto riporta Jennifer Chu per il magazine MIT Alumni News, i ricercatori del MIT Sea Grant avevano notato che le valvole cilindriche anti-esplosione dei pozzi petroliferi e di gas offshore generavano un'elevata resistenza aerodinamica e si sono chiesti se una struttura simile potesse aiutare a domare le onde. Hanno collaborato al progetto con i ricercatori del Center for Bits and Atoms, che hanno adattato il loro lavoro sulle strutture cellulari ultraleggere per l'industria aerospaziale.
I ricercatori hanno stampato in 3D una versione in scala, a partire dalla plastica, ma hanno stabilito che l'uso di un materiale più poroso sarebbe stato altrettanto efficace. Il team ha calcolato che il nuovo progetto di barriera corallina dissipatrice delle onde potrebbe ridurre l'energia delle onde in misura pari a quella delle scogliere artificiali esistenti, utilizzando un decimo del materiale necessario. I cilindri potrebbero essere collegati per formare un lungo muro semipermeabile, che gli ingegneri potrebbero erigere a circa mezzo miglio dalla riva.
La struttura modulare sostenibile dissipa oltre il 95% dell'energia delle onde in arrivo
Gli esperimenti iniziali con i prototipi suggeriscono che la barriera architettonica potrebbe ridurre l'energia delle onde in arrivo di oltre il 95%. «Sarebbe come un lungo frangiflutti», afferma Michael Triantafyllou, '77, ScD '79, professore di ingegneria meccanica e direttore del MIT Sea Grant, autore di un articolo sul lavoro. «Onde alte sei metri che si dirigono verso la struttura della barriera corallina, alla fine saranno alte meno di un metro, dall'altra parte. In questo modo si possono prevenire erosione e inondazioni».
Il team sta attualmente fabbricando strutture voxel di cemento e le sta assemblando in una barriera corallina architettonica in scala di laboratorio, che testerà in varie condizioni d'onda. Il progetto potrebbe essere modulare, scalabile fino alle dimensioni desiderate e facile da costruire in loco o da trasportare e installare in varie località offshore. Il team spera poi di collaborare con le città balneari del Massachusetts, dove l'acqua è troppo fredda per i coralli, per testare le strutture su scala pilota. «Queste strutture di prova non sono piccole», sottolinea Triantafyllou. «Ma lunghe circa un miglio e alte circa cinque metri e costerebbero qualcosa come 6 milioni di dollari per miglio. Quindi non è economico. Ma potrebbero prevenire danni da tempesta per miliardi di dollari. E con il cambiamento climatico, la protezione delle coste diventerà una questione importante». (riproduzione riservata)
