Eni HPC5, simulazioni e calcoli complessi per l’energia di domani

La presentazione del sistema di supercalcolo HPC5 di Eni si è svolta alla presenza dell’Amministratore Delegato Claudio Descalzi e della Presidente Emma Marcegaglia.

Eni HPC5, simulazioni e calcoli complessi per l’energia di domani

Sono intervenuti inoltre numerosi partner Eni nella ricerca e innovazione scientifica come il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), il Politecnico di Torino, il Massachusetts Institute of Technology (MIT), la Stanford University, insieme ai partner tecnologici, Dell Technologies, Intel e Nvidia.

Eni HPC5, simulazioni e calcoli complessi per l’energia di domani

Decisamente rilevanti gli interventi degli speaker. Biondo Biondi, del Dipartimento di Geofisica della Stanford University, ha spiegato come solo due realtà siano invisibili a occhio nudo: “il futuro e ciò che si trova sotto terra!”
Grazie agli studi sul campo e alla simulazione HPC è possibile “vedere” sino a 15 Km sotto la crosta terrestre e rendere edotti i geologi sulla attività da intraprendere, per effettuare una mappatura articolata dell’area d’interesse.
Citando il caso del giacimento offshore di Zohr, in Egitto, il professore ha evidenziato quanto non sia sufficiente sapere l’ubicazione del suddetto giacimento. Occorre infatti conoscere ogni aspetto cruciale, per poter valutare l’effettivo interesse produttivo e quanti pozzi andranno avviati. HPC5 è in grado di calcolare ed evidenziare rocce e fluidi, per una visione chiara in fase di istruzione del progetto di cantiere.
Il sistema consente di ridurre il rischio minerario e di evitare la costruzione di pozzi inutili (pozzi secchi). CPU e GPU operano in questa architettura ibrida tramite algoritmi ben precisi, accelerando la ricerca di fonti di energia, per una vera “energy exploration”.

Eni HPC5, simulazioni e calcoli complessi per l’energia di domani

Fabio Trincardi, Direttore del Dipartimento di Scienze del Sistema Terra e Tecnologie per l'Ambiente del CNR, ha spiegato l’importanza dei modelli matematici e dei sistemi HPC per lo studio dell’ambiente. In collegamento con tre ricercatori del team italiano alle Isole Svalbard, Trincardi ha sottolineato quanto sia importante lo studio dei fenomeni, la raccolta dei dati e la simulazione per elaborare le previsioni relative alle mutazioni ambientali. Questo è ancora più importante quando si parla dell’Artico, definito come l’hotspot principale del pianeta, un’area critica per comprendere lo stato di salute del pianeta.

Eni HPC5, simulazioni e calcoli complessi per l’energia di domani

Giuliana Mattiazzo, professore associato DIMEAS, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino, ha invece precisato il fondamentale apporti di Eni per lo studio delle energie rinnovabili.
Il moto ondoso è considerato la più grande fonte di energia rinnovabile inutilizzata del Pianeta: ENEA e RSE hanno calcolato che se si riuscisse a sfruttarla si otterrebbero 80 mila miliardi di KWh: cinque volte il fabbisogno annuale di energia elettrica del mondo intero. Il sistema ISWEC converte l’energia delle onde marine in energia elettrica, rendendola immediatamente disponibile per impianti off-shore o immettendola nella rete elettrica per dare corrente a comunità costiere. Il nome completo è Inertial Sea Wave Energy Converter e lo abbiamo sviluppato insieme a Wave for Energy S.r.l., spin-off del Politecnico di Torino. Il sistema è costituito da uno scafo galleggiante sigillato con al suo interno una coppia di sistemi giroscopici collegati ad altrettanti generatori. Le onde provocano il beccheggio dell’unità, ancorata al fondale, ma libera di muoversi e oscillare. Il beccheggio viene intercettato dai due sistemi giroscopici collegati a generatori che lo trasformano in energia elettrica.

Il modello in scala di ISWEC.

ISWEC è perfetto per fornire energia elettrica a impianti off-shore, in particolare a piattaforme Oil&Gas. Il primo impianto pilota è già attivo a Ravenna, collegato alla nostra piattaforma PC80 e integrato con un impianto fotovoltaico. Questo tipo di applicazioni aumenta l’autosufficienza energetica di strutture posizionate al largo, lontano dalla costa e magari in contesti geografici in cui l’approvvigionamento elettrico non è scontato. Questa prima versione è arrivata a produrre il 105% della sua potenza nominale di 50 kW, ma stiamo lavorando a un modello industriale che arriverà a 100 MW di picco, con il varo previsto nel 2020. Una macchina di questo tipo potrà dare energia a impianti medio-grandi, con un grande passo avanti nella loro sostenibilità.

Eni HPC5, simulazioni e calcoli complessi per l’energia di domani

Dennis G. Whyte è il direttore del Plasma Science and Fusion Center del MIT. Durante la conferenza ci ha raccontato le peculiarità del sistema di fusione a confinamento magnetico, una materia alla quale ha dedicato tutta la sua carriera, come ha ammesso. In questo ambito entrano in gioco campi magnetici contenitivi ad elevatissima energia, indispensabili per il contenimento del fluido ad alta temperatura (in un modo molto simile al comportamento di una stella, precisa Whyte).

Nella fusione a confinamento magnetico il plasma caldo è racchiuso in una camera a vuoto, e una opportuna configurazione di campi magnetici esterni e/o prodotti da correnti circolanti nel plasma impedisce il contatto con le pareti del recipiente.
Sono state studiate, a questo proposito, diverse configurazioni magnetiche: configurazioni a specchio in cui le linee di forza del campo magnetico sono aperte alle estremità del plasma e configurazioni a simmetria toroidale. Quella che ha ottenuto finora i migliori risultati nella fusione a confinamento magnetico, è quella del Tokamak.

Grazie a HPC5 è possibile costruire e avviare modelli virtuali ad alta efficienza per studiare il fenomeno nel dettaglio. Secondo le stime, per il 2025 sarà possibile avere a disposizione un prototipo a bassa efficienza per raccogliere dati sul campo. Nel 2033 si stima la produzione del primo modello di serie, in grado di produrre energia per la rete.

Eni HPC5, simulazioni e calcoli complessi per l’energia di domani

Emma Marcegaglia, Presidente del consiglio di amministrazione Eni, è intervenuta in chiusura di evento. A lei è spettato il compito di condensare gli avvenimenti della giornata e sottolineare la posizione del Gruppo.
La mission di Eni è quella di dare un contributo alla società e di sostenere responsabilmente la transizione energetica in atto. L’azienda vuole inoltre favorire l’accesso all’energia a quelle aree del mondo che ancora non ce l’anno.
Eni porta avanti questa visione con concretezza e passione, rispetto per le persone ed etica globale. Non è facile, evidenzia Marcegaglia, in un modo sempre più fratturato e complesso, corroso da una grande incertezza su tutti i livelli e fortemente condizionato dagli avvenimenti della geopolitica globale.

HPC5 rappresenta una scelta per il futuro e la volontà di guardare molto avanti, per essere protagonisti dell’energia anche nei prossimi decenni.

Sommario