Che cos’è l’energia eolica?

Tra i sistemi green per riuscire a creare un nuovo rifornimento energetico c’è sicuramente l’energia eolica. L’energia eolica viene generata da quella del vento che crea naturalmente energia cinetica nel momento in cui una massa d’aria si muove costantemente.

Per sfruttare e incanalare l’energia eolica è necessario avvalersi di mulini a vento che riescono a produrre energia meccanica e di aerogeneratori che invece riescono a produrre energia elettrica.

Ultimamente si parla molto di abbandonare i combustibili fossili al fine di agevolare un’economia più green ed eco-sostenibile. Le alternative sono molte, ma bisogna porre a vagliare tecnologie green che possano al contempo non produrre gas e scarti di lavorazione, durante il loro funzionamento. In questo caso l’energia eolica è completamente green perché sia in fase di reclutamento dell’aria sia durante la trasformazione di questa in energia elettrica, non si producono emissioni di gas serra.

Ci sono diversi paesi che stanno scegliendo sempre più di optare per un rifornimento da fonti green come l’energia eolica. Al momento tra i paesi che la impiega maggiormente c’è la Danimarca che riesce a generare circa un quarto della sua energia direttamente dal vento. Facendo una panoramica mondiale, in totale sono 83 i paesi che la impiegano e che la commercializzano.

Energia eolica: una fonte affidabile?

L’energia eolica se prodotta costantemente e conservata correttamente per la distribuzione può essere considerata una fonte stabile da impiegare anno dopo anno. Infatti, secondo alcuni studi, le pale eoliche destinate alla produzione di energia è difficile che smettano di funzionare. Certo, il vento non soffia ininterrottamente ma la sua intermittenza crea raramente dei problemi nel circolo della pala eolica.

I problemi d’intermittenza naturalmente non incidono più di tanto sulla produzione di energia elettrica, in quanto questa forma di rifornimento è impiegata per coprire solo il 20% dell’intera domanda mondiale. Nel caso si presupponesse un rifornimento unico ed esclusivo con le pale eoliche, ciò non potrebbe essere auspicabile, in quanto nel tempo queste non sarebbero in grado di soddisfare le esigenze mondiali.

Proprio per questo motivo si cerca di creare un asset fra più sistemi di produzione di energia pulita, per arrivare nel tempo a produrre tutto il carico energetico necessario all’intera popolazione mondiale.

Al momento, quella che viene prodotta dalle pale eoliche per essere conservata viene stoccata grazie a delle specifiche stazioni di pompaggio che possono incanalare l’energia prodotta dal vento.

Al fine di produrre energia eolica sufficiente a soddisfare almeno il 20% della richiesta mondiale, al momento sono stati realizzati diversi parchi eolici, costituiti da centinaia di aerogeneratori che sono collegati tra loro a una rete specifica di trasmissione dell’energia elettrica.

Per cercare di limitare l’impatto visivo di questi parchi, alcuni sono stati costruiti in zone poco visitate, i comunque che non prevedono la presenza di abitanti. Quindi gli impianti off-shore sono ideali per creare delle scorte di energia elettrica proveniente da parchi eolici.

I sistemi di rifornimento eolico presenti invece nella campagne e nei luoghi aperti vicino a paesi e città, vengono utilizzati per fornire un rifornimento elettrico immediato in combinazione con il normale flusso energetico fornito dalle società elettriche.

Negli anni l’uso dell’energia eolica si è diffusa sempre di più basti pensare che dal 2000 ad oggi la capacità mondiale di questi sistemi è quintuplicata.

Come si genera l’energia eolica: i mezzi per il suo funzionamento

Per produrre energia eolica in quantità sufficiente da riuscire a soddisfare una buona percentuale mondiale della popolazione, i sistemi impiantati devono il più possibile catturare la potenza del vento ad alta quota. La produzione dell’energia elettrica infatti è possibile specialmente nel momento in cui le correnti del vento arrivino ad una velocità tale da permette il circolo della pala eolica. Proprio per questo motivo negli ultimi anni si cerca di impiegare principalmente pale eoliche destinate alla “cattura” delle correnti ventose più persistenti.

Per funzionare una pale eolica ha necessariamente bisogno delle cosiddette turbine eoliche. Queste a partire già dagli anni ’80, hanno permesso di migliorare il rendimento delle pale e sopratutto sono state molto importanti per riuscire ad abbassare i costi di produzione dell’energia elettrica proveniente dalle pale eoliche.

Le pale eoliche però non sono tutte uguali e ognuna ha un funzionamento differente a seconda delle turbine che vi sono montate. In genere è possibile riscontrare l’impiego principale di tre turbine differenti: due costruite ad asse verticale e una che presenta un’asse orizzontale.

Le turbine eoliche ad asse orizzontale e verticale

Per riuscire a sfruttare al massimo la forza del vento è necessario che le pale eoliche possiedano una specifica turbina in grado di lavorare con un definito aerogeneratore.

Nei generatori ad asse orizzontale, troviamo un rotore che viene orientato sia in modo passivo sia attivo, a seconda della direzione in cui tira il vento.

I modelli ad asse verticale invece, hanno un orientamento fisso che è indipendente dalla direzione del vento.

Anche se questi modelli hanno sistemi di funzionalità differenti, per entrambi è necessario che il vento abbia una forza di almeno 5 miglia al secondo per muovere le pale, ed è necessario che questo arrivi a una velocità di almeno 14 miglia al secondo per generare energia elettrica.

La potenza del vento, come abbiamo già detto è molto importante per generare elettricità, però questa non deve nemmeno superare le 25 miglia al secondo. In questo caso, le pale potrebbero girare troppo velocemente e causare dei problemi, rovinarsi o rompersi. Per questo motivo superata la velocità delle 25 miglia al secondo, è necessario che l’aerogeneratore si blocchi in automatico.

La crescita della potenza cumulata tramite impianti a energia eolica è sotto gli occhi di tutti: dai 7600 MW di 20 anni fa, ad oggi si raggiungono vette di produzione intorno ai 400 mila MW. Le super potenze del vento, come Cina, Stati Uniti e Germania stanno contribuendo sempre più all’espansione di questa tecnologia pulita.

Energia eolica offshore: cos’è

Abbiamo accennato prima all’importanza della creazione d’impianti di energia eolica, o parchi eolici offshore. Questi impianti infatti, vengono installati in zone isolate principalmente in località che distano almeno alcune miglia dalle coste del mare o dell’oceano.

Quando si costituisce un parco eolico offshore, infatti, è possibile sfruttare al meglio le correnti d’aria che in queste zone sono quasi sempre presenti. La forza del vento, inoltre, in mare aperto è maggiore rispetto a quella sulla terraferma, per questo motivo i parchi eolici offshore riescono a generare nel tempo più energia elettrica rispetto ai sistemi onshore.

I parchi eolici creati offshore di solito presentano almeno un centinaio di turbine, che sono distribuite su un’area molto vasta per riuscire a sfruttare al meglio le correnti del vento.

Al momento il parco eolico più grande è a Thanet in Gran Bretagna, con i suoi 300 MW di potenza installata riesce a generare una buona percentuale dell’intera energia prodotta nell’Unione Europea. Sempre in Europa riscontriamo la presenza del secondo impianto più grande del mondo ossia quello di Horns Rev II in Danimarca.

Anche nei parchi eolici offshore le turbine funzionano nel medesimo modo di quelle che vengono installate sulla terra ferma. L’unico problema sussiste però nell’erosione più repentina causata dalla lunga e persistente esposizione al vento e al movimento dell’acqua. Nel tempo queste problematiche causano la corrosione delle strutture e delle loro componenti meccaniche, per questo motivo è necessario provvedere a un controllo costante delle turbine eoliche. Inoltre, bisogna considerare che per impiantarle è necessario installare gli impianti nei fondali marini, con tutte le difficoltà che il lavoro sott’acqua comporta.

Quando queste però non possono essere ancorate direttamente al fondale marino, alcune società hanno optato per la realizzazione di specifiche piattaforme galleggianti che sono in grado di sostenere l’eccessivo peso delle pale eoliche.

Gli impianti eolici offshore sono presenti anche in Italia? Al momento, dopo il blocco del progetto d’installazione di pale eoliche a 3 chilometri dalla costa del Molise, vi sono ben 15 progetti eolici presentati al Governo. Questi però non sono stati autorizzati, non perché vi sia una specifica problematica legata alla loro costruzione, ma più che altro perché i Governi che si sono succeduti non si sono interessati realmente alla questione e quindi tutti i progetti in corso sono praticamente in stallo.

Come sempre, la burocrazia e i problemi di comunicazione tra il Governo e gli enti locali, e una procedura non ben definita in questo campo, hanno portato al lento abbandono del progetto. Si spera che con il tempo, però, si provveda allo sviluppo di impianti eolici offshore anche in Italia. In quanto questa è un’opportunità molto importante per il nostro paese. Basti notare come in Spagna o nei paesi Scandinavi l’introduzione di regolamenti ad hoc per l’installazione di parchi eolici offshore abbia portato ottimi risultati sul lungo periodo.

Energia eolica in Europa: andamento nel 2018

Già dall’inizio dell’anno è stato possibile denotare come in Europa si ponga sempre più attenzione al rifornimento energetico proveniente da fonti rinnovabili. Nel campo dell’energia eolica, al momento gli Stati Europei insieme sono stati in grado di coprire il 22,7% dell’intera domanda di energia pulita. Questo risultato è molto importante specie se si spera in un futuro libero dall’energia proveniente da fonti fossili.

Ma quali sono i Paesi Europei che producono più energia eolica? Al primo posto c’è il Regno Unito, che grazie ai suoi impianti offshore riesce a coprire il 22% della domanda di energia elettrica del suo paese. Dopo il Regno Unito troviamo la Francia, la Spagna e la Germania. Al quinto posto invece si posiziona l’Italia che è riuscita con i suoi impianti onshore a generare energia elettrica da fonti eoliche per il 14,5% della domanda di energia elettrica totale.

Al momento secondo i dati statistici l’energia eolica in Europa è la seconda fonte, dopo quella nucleare. Negli anni questo sistema di energia elettrica ha incontrato una crescita esponenziale, necessaria se si desidera ambire a un sistema di produzione di energia pulita da fonti rinnovabili al 100%.

Secondo l’Associazione Nazionale energia del vento, le istituzioni e i ministeri in Italia, dovrebbero emanare il prima possibile un Decreto sulle rinnovabili, al fine di migliorare sempre di più i risultati che si stanno ottenendo in quest’ultimi anni in tutta l’europa.

L’energia eolica tra le fonti rinnovabili risulta essere una delle più pulite e rispettose dell’ambiente per questo motivo è necessario che tutti i paesi negli anni a venire s’impegnino sempre più nella realizzazione d’impianti ad hoc per la produzione di energia pulita da fonti eoliche. 

I vantaggi e gli svantaggi dell’energia eolica

L’energia eolica ha sicuramente molti vantaggi, sia per quanto riguarda la produzione di energia pulita sia per il suo limitato impatto sulla natura, specialmente se si realizzano parchi eolici offshore. Come tutti i sistemi di produzione di energia elettrica, purtroppo anche quella eolica ha in sé alcuni svantaggi. Vediamo insieme allora quali sono i principali vantaggi e svantaggi di questo sistema.

I vantaggi:

-L’energia eolica è una fonte rinnovabile che permette di limitare l’impiego di combustibili fossili, causa principale del riscaldamento globale e del cambiamento climatico.

-I parchi eolici a differenza dei sistemi per il fotovoltaico, permettono di produrre una potenza elettrica maggiore occupando una superficie terrestre inferiore

-Le fonti di energia provenienti dall’eolico hanno un impatto ambientale più basso rispetto ad altre. Queste infatti non producono alcun gas tossico, come invece succede durante l’estrazione di energia geotermica, e inoltre le turbine riescono ad avere un ciclo vitale molto lungo, evitando così un eccessivo smaltimento di materiali inquinanti.

-Le zone che sono state destinate a diventare parchi eolici, nel caso di smantellamento del sistema, possono essere ripristinate, riportando la flora a crescere come prima della costruzione dell’impianto.

-I costi per l’impianto e per il mantenimento dei parchi eolici sono molto bassi, rispetto ai costi per altri sistemi di rifornimento energetico.

-Infine, la creazione di parchi eolici permette un aumento dei posti di lavoro, e un calo della disoccupazione.

Gli svantaggi dell’energia eolica sono:

-Non è possibile stimare con esattezza quanta energia può produrre un parco eolico, in quanto questa dipende dal vento.

-Gli impianti eolici onshore possono deturpare il paesaggio in quanto sono visibili anche da distanze elevate.

-Gli impianti eolici potrebbero avere un impatto negativo sull’avifauna, in quanto durante la notte i rapaci notturni potrebbero andare incontro alle pale e morire.

Sicuramente gli svantaggi sono davvero molto irrisori, e nel tempo potranno diventare sempre meno applicando le nuove tecnologie in materia di energia eolica.

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