sabato, Giugno 8, 2024

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Come funziona l’energia eolica?

Cos’è l’energia eolica?

L’energia eolica è una fonte energetica prodotta dal vento,
largamente utilizzata fin dagli albori della civiltà,
grazie all’innovazione tecnologica oggi viene sfruttata per la produzione di energia elettrica in tutto il mondo, è rinnovabile, sostenibile e riduce l’impiego di combustibili fossili.

Storia dell’energia eolica

Fin dall’antichità, l’uomo ha sfruttato l’energia eolica generata dal vento a suo vantaggio.
I primi ad utilizzarla furono gli Egizi che 5000 anni fà navigavano il Nilo con le barche a vela.
Più tardi i Babilonesi, impiegarono l’energia eolica per alimentare i primi mulini a vento per macinare il grano e le olive.
Ben presto i mulini a vento, si diffusero in tutto il mondo, diventando il simbolo dell’Olanda e della regione spagnola della Mancia, famosa per essere l’ambientazione di Don Chisciotte, il celebre romanzo di Miguel de Cervantes.

Come si converte l’energia eolica in energia elettrica?

Oggi i moderni mulini a vento producono elettricità, si chiamano aerogeneratori o generatori eolici.
Gli aerogeneratori sfruttano l’energia cinetica delle correnti d’aria, possono essere ad asse orizzontale o ad asse verticale.

  • Gli aerogenaratori ad asse orizzontale sono costituiti da un generatore eolico ad asse di rotazione orizzontale al suolo (HAWT, in inglese Horizontal Axis Wind Turbines). È formato da una torre in acciaio di altezze tra i 60 e i 100 metri, sulla cui sommità si trova un involucro (gondola), che contiene, un generatore elettrico, azionato da un rotore a pale lunghe tra i 20 e i 60 metri. Genera una potenza molto variabile, che può andare da pochi kW fino a 5-6 MW, in funzione della ventosità del luogo e del tempo.
  • Gli aerogenaratori ad asse verticale sono meno diffusi perché producono meno energia elettrica. Sono costituiti, da un generatore eolico ad asse di rotazione verticale al suolo (VAWT, in inglese Vertical Axis Wind Turbines). È un tipo di macchina eolica contraddistinta da una ridotta quantità di parti mobili nella sua struttura. Il loro unico vantaggio, consiste nel funzionamento indipendentemente dalla direzione del vento e la migliore resistenza anche alle alte velocità.

Più aerogeneratori situati nello stesso luogo formano un parco eolico.
Un parco eolico, può essere composto da diverse centinaia di singoli generatori eolici, distribuiti su un’estesa superfice, in alcuni casi la terra fra le turbine può essere utilizzata per scopi agricoli.
Un parco eolico può essere localizzato anche in mare aperto (impianto off-shore).

L’energia prodotta da una turbina eolica durante il corso della sua vita media (circa 20 anni per gli impianti on-shore e più di 25 anni per quelli off-shore), è circa 80 volte superiore a quella necessaria alla sua costruzione, manutenzione, esercizio, smantellamento e rottamazione.
Si è calcolato che sono sufficienti, ad una turbina, due o tre mesi per recuperare tutta l’energia spesa per costruirla e mantenerla in esercizio.

Quali sono i vantaggi dell’energia eolica?

È una fonte inesauribile di energia.

È una fonte di energia rinnovabile. Il vento è una fonte abbondante e inesauribile, il che significa che puoi sempre contare sulla fonte originaria che produce l’energia, il che significa che non ha data di scadenza. Inoltre, è disponibile in molti luoghi in tutto il mondo.

Occupa poco spazio

Per produrre e immagazzinare la stessa quantità di energia elettrica, un parco eolico ha bisogno di meno terra di un campo di energia fotovoltaica.

È anche reversibile, il che significa che l’area occupata dal parco può essere facilmente ripristinata per rinnovare il territorio preesistente.

Non inquina

L’energia eolica è una delle fonti di energia più pulite dopo l’energia solare. Questo perché durante il suo processo di generazione non implica un processo di combustione. Pertanto, non produce gas tossici o rifiuti solidi. Per avere un’idea: una turbina eolica raggiunge una capacità energetica simile a quella di 1.000 kg di petrolio.

Inoltre, le turbine stesse hanno un ciclo di vita molto lungo prima di essere rimosse per lo smaltimento.

A basso costo

I costi delle turbine eoliche elettriche e della manutenzione delle turbine sono relativamente bassi. Il costo per kW prodotto è piuttosto basso nelle zone molto ventose. In alcuni casi, il costo di produzione è lo stesso di quello del carbone e persino dell’energia nucleare.

È compatibile con altre attività

L’attività agricola e zootecnica convive armoniosamente con l’attività di un parco eolico. Ciò significa che non ha un impatto negativo sull’economia locale, consente alle strutture di non interrompere lo sviluppo della loro attività tradizionale generando al contempo una nuova fonte di ricchezza.

Quali sono gli svantaggi dell’energia eolica?

Inquinamento acustico

Il rumore prodotto dalle turbine eoliche si può sentire a centinaia di metri di distanza, risultando fastidioso. Questo probabilmente può essere considerato come il principale svantaggio dell’energia eolica. Va anche detto che nella maggior parte dei casi si cerca di installare gli impianti eolici lontano dai centri abitati.

Imprevedibilità del vento

Il vento è relativamente imprevedibile, quindi le previsioni di produzione non sono sempre soddisfatte, soprattutto in piccole unità temporanee. Per ridurre al minimo i rischi, gli investimenti in questo tipo di struttura sono sempre a lungo termine, quindi il calcolo del loro rendimento è più sicuro. Questo inconveniente si comprende meglio con un fatto: le turbine eoliche funzionano correttamente solo con raffiche di vento comprese tra 10 e 40 km/h. A velocità più basse, l’energia non è redditizia e a velocità più elevate rappresenta un rischio fisico per la struttura.

Impatto sul paesaggio

I grandi parchi eolici hanno un forte impatto paesaggistico e sono visibili da lunghe distanze. L’altezza media delle torri/turbine varia da 50 a 80 metri, con pale rotanti che salgono di altri 40 metri. L’impatto estetico sul paesaggio genera talvolta disagio nella popolazione locale.

Influenzare gli uccelli

I parchi eolici possono avere un impatto negativo sugli uccelli, soprattutto tra i rapaci notturni. Il problema per i volatili è dovuto al fatto che le lame rotanti possono muoversi ad una velocità fino a 70 km/h. Gli uccelli non sono in grado di riconoscere visivamente le pale a questa velocità, scontrandosi fatalmente con esse.

L’Italia e l’energia eolica

Nel 2015 l’Italia, insieme ad altri 193 paesi dell’Onu, ha sottoscritto l’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile che ha come obbiettivo da raggiungere nei prossimi 10 anni, la transazione verso forme di energia pulite e sostenibili per almeno il 30% del fabbisogno energetico nazionale.
Nel nostro Paese, ci sono 800 parchi eolici che provvedono al fabbisogno di 17 milioni di persone, facendo risparmiare 20 milioni di barili di petrolio.

Vedi anche: Come funziona il Vetro Fotovoltaico

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