Energie rinnovabili: Energia eolica

La più grande contraddizione in termini è quella dei Verdi, che da un lato vorrebbero che si puntasse sempre di più sulle energie alternative e dall’altro si oppongono ai parchi eolici.

Sono più di 2000 anni che l’uomo ha sfruttato la forza del vento e ne sono testimoni i mulini, come quelli ancora esistenti sulle alture di Mikonos, in Grecia, per macinare il grano. Per molti secoli in Olanda si sono costruiti mulini a vento per prosciugare i polder e così ricavarne terreno agricolo. I turisti vanno ad ammirarli ancora oggi sia come esempi dell’ingegneria di quelle epoche lontane sia per la loro intrinseca bellezza che si sposa perfettamente al paesaggio.

Nello stretto di Gibilterra si ammirano migliaia di ventole che s’inseriscono perfettamente nel paesaggio e appaiono come bianchi fiori dai petali in moto sulla verdi colline che digradano verso il mare.

E’ perciò poco comprensibile l’avversità di alcuni contro i moderni mulini che sono stati installati anche in Italia come fonte di energia rinnovabile nonostante l’energia eolica sia quella più pulita, che non inquina l’ambiente. Sostituendosi all’energia prodotta con caldaie che bruciano carbone, gas o petrolio, essa evita l’immissione nell’atmosfera di grandi quantità di CO2 che incrementano l’effetto serra con ricadute drammatiche sul clima.

La potenza eolica installata nel mondo è di circa 100.000 Megawatt, così distribuiti:

Germania 24%,
Usa 18%,
Spagna 16%,
India 8%,
Cina 6%,
Danimarca 3,5%,
solo il 3% in Italia.

Peraltro essa è solo l’1% di tutta la potenza elettrica oggi disponibile nel mondo ma in certi paesi (per esempio in Danimarca, con il 20% di quella totale) rappresenta un apporto considerevole alle esigenze del paese e alla relativa bilancia commerciale.

La potenza dei mulini più grandi di ultima generazione, con un diametro delle pale di quasi 100 metri, può raggiungere anche i 2,5 MW e attraverso questo aumento di dimensioni il prezzo per kW/ora è sceso negli ultimi 25 anni da 0,4€ a 0,1€. Con la costruzione di nuovi impianti e migliorie tecnologiche questo prezzo è destinato a scendere e diventare concorrenziale alle fonti tradizionali.

Il principale inconveniente dell’energia eolica é l’instabilità del vento, che soffia più o meno forte a seconda della situazione meteorologica. Una centrale eolica va ovviamente collegata alla rete elettrica e fino a che il suo apporto all’energia consumata in totale è piccolo la discontinuità della potenza erogata non costituisce un problema. Potrà diventare serio quando l’apporto sarà importante.

Ad ovviare all’inconveniente si dovranno studiare dei sistemi di accumulazione dell’energia elettrica non consumata all’istante per poterla distribuire nei momenti di massima richiesta. Fra i sistemi proposti vi è la produzione per via elettrolitica di idrogeno, da utilizzare poi come combustibile in centrali termiche o ritrasformandolo in elettricità mediante celle a combustibile o anche direttamente per l’autotrazione.

E’ indispensabile che anche in Italia si punti decisamente sull’eolico come principale fonte alternativa.

Ma occorre rimuovere l’ostacolo dei verdi, che a livello dei comuni, delle province e delle regioni si oppongono alla loro costruzione con le motivazioni più strane, oltre a quella assai opinabile di deturpare il paesaggio. Si citano casi di impianti la cui costruzione è stata fermata perché vicino a zone archeologiche, o perché metterebbero in pericolo il volo degli uccelli.

Per aggirare la sindrome NIMBY (Not in my backyard) una soluzione è stata trovata in Danimarca e Germania costruendo parchi eolici offshore, in mezzo al mare e lontano dalla costa. Rispetto ai mulini terrestri la cui potenza massima è difficile possa superare i 3 Megawatt, per quelli offshore è già funzionante un prototipo della Clipper Windpower di 7,5 MW, che potrebbe essere portato a 10 MW.

Si può concludere che per produrre energia rinnovabile ad emissioni zero, l’eolica sembra destinata a diventare quella che presenta le migliori prospettive di massimizzare il rapporto costo/efficacia.

Per saperne di più

La ricerca sui modelli aerodinamici più efficienti si è concentrata sull’elica ad asse orizzontale ormai utilizzata nella maggior parte delle applicazioni. Qualche interesse ha suscitato la ventola verticale sviluppata dalla Nasa che si adatta meglio a venti di direzione molto variabile e occupa meno spazio ma ha in compenso un minor rendimento aerodinamico di quelle ad elica. Le eliche tripale sono anche più silenziose di quelle a due pale, tuttavia più economiche delle prime.

I mulini costruiti attorno agli anni Settanta operavano solo ad un numero di giri costante (per adeguarsi alla frequenza di rete) peraltro piuttosto basso tanto da richiedere pesanti moltiplicatori di giri. Quando il vento rinforzava entrava in azione un freno che comportava un grave inconveniente: il rotore doveva resistere alle raffiche del vento senza potervisi adattare e ciò induceva forti sollecitazione alle pale e a tutta la struttura. Specialmente per merito degli studi al laboratorio danese di ricerche Risø le macchine divennero più leggere giacché riuscivano a sopportare variazione d’intensità del vento grazie ad eliche a passo variabile in “presa diretta”, vale a dire senza moltiplicatore di giri, nonché a generatori a regime di rotazione variabile.

Oggi i grandi mulini a tre pale – rivelatisi più efficienti e silenziosi di quelli a due pale – riescono a convertire in elettricità il 50% dell’energia cinetica della corrente d’aria che li investe. Il rendimento cresce con le dimensioni ed é questo il motivo per cui sono state costruite, nel Mare del Nord, centrali eoliche offshore che richiedono però mulini con pesanti strutture di ancoraggio e di sostegno, che li fanno costare quasi il doppio, a parità di potenza installata, rispetto agli impianti terrestri. Tali centrali riescono a sfruttare siti che godono di venti più forti e di direzione costante ma si possono costruire solo su fondali relativamente bassi, che nei nostri mari non esistono se non nell’Alto Adriatico.

VdS