Atlante dell'Energia

Energia eolica:

la forza del vento

Eolo, l’antico dio dei venti: da lui prende il nome l’energia rinnovabile prodotta dall’aria in movimento. In certi luoghi, il vento spira con tale costanza e intensità da rendere conveniente l’installazione di enormi pale rotanti che, attraverso un generatore, trasformano questa forza della natura in elettricità.

• Che cos’è il vento e come si fa a ricavarne energia?

• Come funziona una turbina eolica?

Il vento , ovvero il movimento di masse d’aria, esiste grazie alla non uniformità del riscaldamento solare sulla supercie terrestre: il Sole, infatti, la irradia in modo differenziato secondo latitudine e stagione; inoltre il calore viene diversamente assorbito in presenza di distese d’acqua o di terraferma. La causa principale dei venti è quindi il differente riscaldamento di varie zone della supercie terrestre e le variazioni di pressione che si generano per tale motivo: se in un punto l’aria al suolo diventa più calda di quella circostante, essa tende a salire ( corrente termica ) perché meno densa, esercitando una pressione minore al suolo, e creando una zona a bassa pressione. A questo punto l’aria circostante tende a spostarsi verso tale zona per compensare la differenza di pressione, generando così il vento. Esso è dunque lo spostamento d’aria, più o meno veloce, tra zone di diversa pressione: maggiore è la differenza di pressione, più veloce sarà lo spostamento d’aria, più forte sarà il vento ( • Figura 1 ). I venti si sono rivelati fonte di energia n dall’antichità, non soltanto per la propulsione di imbarcazioni a vela, ma anche come forza motrice dei mulini a vento , usati per gli scopi più disparati: macinare prodotti alimentari (cereali, olive), frantumare prodotti

discesa di aria fresca e secca

raffreddamento

salita di aria calda e umida

riscaldamento

zona di alta pressione

zona di bassa pressione

• FIGURA 1 - L’illustrazione descrive schematicamente la circolazione d’aria in atmosfera con la conseguente formazione del vento.

minerali (sale, materiali da costruzione), segare tronchi o pompare acqua ( • Figura 2 ). In tutti questi casi, l’energia cinetica del vento è trasformata in energia meccanica. Fu solo alla ne dell’ ’800 che si cominciò a ricavare elettricità dal vento ( energia eolica) con impianti di piccola potenza (3-30 kW). Seppure con soluzioni tecnologiche più avanzate e funzionali, gli impianti eolici moderni si basano esattamente sullo stesso principio di funzionamento dei loro predecessori: intercettare l’energia cinetica del vento con delle pale rotanti e convertirla, attraverso un generatore, in energia elettrica.

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non sempre operano a pieno regime (con il vento alla massima intensità); si registrano infatti dei picchi stagionali, mensili e giornalieri . Considerando questa variabilità, si calcola quindi una produzione media del 25-40% rispetto a quella massima teorica (corrispondente al rotore in funzionamento costante a pieno regime).

meteorologici e di dimensionamento (diametro delle pale, altezza delle torri e numero di aerogeneratori). Questi studi permettono anche di verificare la convenienza economica dell’impianto. Si stima che, negli impianti attuali, i rotori siano attivi per il 65-90% del tempo disponibile nell’arco di un anno, tuttavia

❱ Un impianto eolico è alimentato dal vento , che per sua natura è molto variabile in intensità e direzione e, a volte, è assente; la velocità del vento si misura in metri al secondo (m/s) e varia anche in rapporto all’ altezza dal terreno. Ovviamente i siti di installazione dei parchi eolici vengono scelti con oculatezza, dopo adeguati studi