L’evoluzione delle turbine eoliche

La forza del vento e la produzione di energia eolica nel tempo

Energia dal vento: un po’ di storia

Si parla tanto di energia eolica, di fonti di energia rinnovabili, di risparmiare in bolletta o aiutare la transizione energetica attraverso l’installazione di un generatore micro eolico domestico, ma forse non sappiamo che l’uomo sfrutta l’energia del vento da più di duemila anni.

Sfruttare la forza del vento non significa solo creare energia elettrica, infatti duemila anni fa manco sapevano cosa fosse e come sfruttarla, ma usavano il vento per altri scopi.

Ad esempio, Erone di Alessandria, matematico ed inventore vissuto presumibilmente nel I secolo d.C., inventò un organo a canne alimentato dal vento.

Un altra importante prova dello sfruttamento dell’energia eolica furono i famosissimi mulini a vento, sfruttati per macinare la farina, ma anche per altre mansioni come ad esempio pompare l’acqua.
Basti ad esempio pensare alla storia dell’Olanda per rendersi conto della forza di questi mulini, che avevano la funzione principale di pompare l’acqua dal terreno per immetterla nei fiumi oltre le dighe, costruite per bonificare l’area e ottenere ettari di terreno coltivabile.

Anche le segherie nei secoli scorsi potevano essere alimentate con i mulini a vento.

Poi arrivò l’elettricità, e questa è tutta un altra storia.

Infatti si può parlare di energia elettrica prodotta con un generatore eolico solo dal 1887, quando in ingegnere scozzese, tale James Blyth, costruì la prima turbina eolica mai esistita.
Come sempre si dice che la fame aguzza l’ingegno, ed in questo caso più che la fame, la necessità era di dare energia elettrica per l’illuminazione della propria casa delle vacanze.

Pensate che lo stesso Blyth voleva regalare l’energia elettrica prodotta in eccesso al piccolo paese di Marykirk per illuminare la via pubblica, ma la sua gentile offerta fu rifiutata perché c’era la convinzione che fosse opera del diavolo, giusto per capire la realtà storica in cui Blyth lavorava.

La vera nascita delle turbine eoliche come le conosciamo si deve però Poul la Cour, fisico e metereologo danese che ebbe l’intuizione di capire come meno pale eoliche siano più efficienti e fece dei test in tal senso.

Siamo poi arrivati nel 20° secolo, esattamente nel dopo guerra, quando il boom economico mondiale favorì la ricerca, lo sviluppo tecnologico e l’ingegneria, e negli anni ’70 iniziarono le costruzioni dei primi parchi eolici, soprattutto in Danimarca dove i parchi eolici offshore dominano il panorama energetico nazionale.

A questo punto è giusto quindi parlare della differenza tra l’eolico offshore e l’eolico onshore.

Energia eolica onshore

Il termine eolico onshore si riferisce all’installazione di turbine eoliche su terra, come esempio possiamo fare riferimento i parchi eolici che nella nostra penisola troviamo sulle colline siciliane.

Secondo l’International Energy Association la produzione di energia elettrica da fonte eolica è in continuo aumento e nel 2019 si è arrivati a produrre globalmente 1323 TWh, e in tutto il mondo sempre più nazioni investono in questa fonte di energia rinnovabile.

L’eolico onshore ha dei punti deboli e dei punti di forza, e tra questi ultimi troviamo sicuramente il fatto di essere una tecnologia meno costosa rispetto agli impianti offshore (in mare).

Oltre alla tematica legata ai costi, con l’eolico onshore è anche più semplice il cablaggio alla rete elettrica con conseguente meno cadute di tensione.

Tra gli svantaggi dell’eolico onshore troviamo invece il fatto che la velocità e l’intensità del vento a terra è decisamente inferiore rispetto al vento che troviamo in alto mare, e di conseguenza anche la produzione di energia elettrica può essere altalenante.

Energia eolica offshore

In questo caso ci riferiamo ai parchi eolici costruiti in mare, solitamente in acque non troppo profonde ma comunque distanti dalla costa.
Gli impianti eolici offshore sono sempre stati caratterizzati dal fatto di essere turbine eoliche a fondazione fissa, ma negli ultimi anni la tecnologia ha fatto passi vanti con l’installazione di turbine eoliche galleggianti.

Tra i vantaggi dell’eolico offshore troviamo:

• Maggior produzione di energia elettrica.
  Infatti, essendo il vento in mare molto più intenso e stabile, la produzione di energia è sempre assicurata.
• Minor impatto ambientale.
  Spesso, gli impianti onshore devono subire le critiche degli ambientalisti a causa del loro impatto non solo sul panorama ma anche su flora, fauna e agricoltura locale.
  Fortunatamente gli impianti in alto mare hanno meno impatto.
• Possibilità di installare turbine di dimensioni sempre maggiori.
  Proprio per un discorso di impatto ambientale, su terra vi sono dei limiti paesaggistici che in alto mare non ci sono, per cui si possono installare turbine sempre più grandi e dunque con maggiore potenza produttiva.

Ci sono solo vantaggi nell’eolico offshore? No, anche qui ci sono alcuni svantaggi.
Ad esempio i costi di produzione delle infrastrutture sono decisamente più alti, stessa cosa vale per la manutenzione. Pensiamo poi a quanto possa costare una riparazione di una turbina eolica in alto mare qualora vi fossero dei guasti.

L’eolico offshore è però sicuramente il futuro dell’intero comparto eolico mondiale, basti pensare ai grandi investimenti di potenze come Cina e Stati Uniti nel settore.
In Cina, ad esempio, è in costruzione una turbina eolica alta ben 264 metri ed in grado di produrre energia elettrica per 20000 abitazione per più di 20 anni, grazie alla potenza nomniale di 16 megawatt.

In conclusione

Il vento con l’energia eolica, il sole con gli impianti fotovoltaici, l’acqua con l’idroelettrico, la terra con il geotermico. Il nostro pianeta ci offre le risorse rinnovabili per creare energia, bisogna solo crederci ed investire, e anche se non fosse sufficiente sarebbe sicuramente una buona percentuale di energia da non dover produrre con l’uso dei combustibili fossili.

Il nostro modo di vivere sta cambiando, dobbiamo adeguarci a nuovi standard per poter emettere meno CO2 nell’atmosfera, le centrali a carbone saranno destinate un po’ alla volta a scomparire, ma se vogliamo energia elettrica per il nostro smartphone, per la nostra nuova auto elettrica, per illuminare le nostre vie, dobbiamo anche incentivare l’uso delle rinnovabili.

L’energia eolica offshore è in particolar modo in espansione, con paesi del nord Europa esposti in progetti di grandi dimensioni per alimentare la rete nazionale. Gran Bretagna e Danimarca in testa credono nell’eolico come possibile futuro, sfruttando una risorsa che è li da sempre e sempre ci sarà.