L’ energia eolica si bassa sulla conversione del vento in una forma utilizzabile di energia, generalmente grazie all’utilizzo di aerogeneratori che producono energia elettrica, tramite mulini a vento che producono energia meccanica o pompe a vento che pompano l’acqua.

Si tratta di un’energia alternativa ai combustibili fossili, abbondante, rinnovabile, ampiamente distribuita, pulita (non produce emissioni di gas serra o altre sostanze nocive e inquinanti durante il funzionamento, e richiede una superficie di terra non eccessivamente elevata).

L’intermittenza del vento crea raramente problemi, eppure esistono particolari accorgimenti che si possono adottare: alcuni metodi, che prevedono sistemi di stoccaggio, turbine geograficamente distribuite, fonti alternative, possono ridurre notevolmente gli inconvenienti.

Esistono inoltre diverse tipologie di impianti: l’eolico off-shore (cioè l’energia proveniente da impianti installati ad alcune miglia dalla costa di mari o laghi) è più stabile, fornisce più energia e possiede un minor impatto visivo, tuttavia i costi di realizzazione e manutenzione sono notevolmente più alti; gli impianti on-shore (cioè posizionati su località in genere distanti almeno 3 km dalla più vicina costa, tipicamente su colline, alture o comunque in zone aperte e ventose) forniscono elettricità a luoghi isolati o a società elettriche che l’acquistano; gli impianti near-shore invece distano meno di 3 Km dalla costa nell’entroterra, oppure sul mare ma a non più di 10 km dalla costa.

Molto interessanti gli impianti di piccola taglia (minieolico e microeolico), adatti a un uso domestico o per integrare il consumo elettrico di piccole attività economiche tipicamente in modalità stand-alone, cioè sotto forma di singoli generatori, connesse poi alla rete elettrica o ad impianti di accumulazione.

Per questi impianti di piccole dimensioni il prezzo di installazione risulta più elevato, attestandosi attorno ai 1500-3000 euro per kW installato, in quanto il mercato di questo tipo di impianti è ancora poco sviluppato; tra le cause le normative che, a differenza degli impianti fotovoltaici, in quasi tutta Europa, non ne sostengono la diffusione.

La valutazione sulla reale funzionalità e convenienza di installazione in un luogo dipende, oltreché dalla disponibilità di vento (come velocità e continuità), anche dall’interferenza con altre strutture, dalla lunghezza del percorso elettrico, dagli eventuali vincoli ecologici (presenza di specie protette) o storico-archeologici.

Turbine eoliche

Lo sfruttamento dell’energia eolica è attuato tramite turbine eoliche ad asse orizzontale (nelle quali il rotore va orientato parallelamente alla direzione del vento) e ad asse verticale (indipendenti dalla provenienza del vento).

Entrambe richiedono una velocità minima del vento di 3–5 m/s; mentre quando la velocità diviene eccessiva (20–25 m/s) l’aerogeneratore viene bloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza.

Esistono anche generatori a pale mobili che seguono l’inclinazione del vento, mantenendo costante la quantità di elettricità prodotta, e a doppia elica per raddoppiare la potenza elettrica prodotta.

La frequenza immessa nella rete deve essere costante a 50 hertz in Europa (in America sono 60 Hz), perciò il rotore del generatore è collegato a una serie di convertitori prima di immettere l’energia in rete.

In un generatore ad asse orizzontale i principali componenti sono costituiti da: rotore (monopala: poco diffusi per via delle rilevanti sollecitazioni meccaniche a cui sono sottoposti e del rumore; bipala: le più diffuse per relazione costo/produzione; tripala: costose, ma bilanciate, affidabili e silenziose); navicella o gondola, posizionata sulla cima della torre può girare di 180° sul proprio asse orientandosi nella direzione opportuna secondo quella del vento (ospita vari componenti: il moltiplicatore di giri; il generatore elettrico; il sistema di controllo, che monitora il funzionamento della macchina, e gestisce l’erogazione dell’energia elettrica e l’arresto del sistema oltre certe velocità); la torre (tanto più alta è la torre tanto migliori sono le condizioni di ventosità in termini di intensità e costanza, tanto più grande può essere il rotore con aumento dell’energia prodotta, tanto più larga è la sezione, tanto più stabile e ben progettata deve essere la fondazione nel terreno, tanto maggiori sono i costi e peggiore è l’impatto paesaggistico).

Un generatore eolico ad asse di rotazione verticale al suolo è un tipo di macchina eolica contraddistinta da una ridotta quantità di parti mobili nella sua struttura, il che le conferisce un’alta resistenza alle forti raffiche di vento e la possibilità di sfruttare qualsiasi direzione del vento senza doversi orientare di continuo.

Un promettente sviluppo dell’energia eolica è quella eolico-magnetica, che ha il pregio di riduzione l’attrito sperimentato dalle parti, con guadagno notevole di efficienza e minor costo di manutenzione.

News 20016 dal mondo dell’energia eolica

Mentre nel 2010 la produzione di energia eolica è stata di oltre il 2,5% di tutto il consumo elettrico mondiale, con una crescita stimata del 25% annuo, è di aprile 2016 la notizia che la Cina ha superato l’UE nelle installazioni totali, chiudendo l’anno con 145 GW in totale. Ma sia il Vecchio Continente che i mercati degli Stati Uniti sono risultati migliori del previsto. Allo stesso tempo, stanno emergendo nuovi mercati in tutta l’Africa, Asia e America Latina, che forniranno i principali segmenti di crescita nel prossimo decennio. In Asia bisognerà tenere d’occhio l’India, l’Indonesia, il Vietnam, le Filippine, il Pakistan e la Mongolia. Il Sud Africa è stato il primo mercato africano a sorpassare i 1.000 MW l’anno scorso, e al fianco di Egitto, Marocco, Etiopia e Kenya, guiderà la crescita del settore. In America Latina la leadership andrà al Brasile seguito da Cile e Uruguay, e potenzialmente anche dall’Argentina.

A proposito di Uruguay, il 10 maggio 2016 il Paese è riuscito ad agguantare il record mondiale di 24 ore di elettricità al 100% rinnovabile. E come se ciò non bastasse, entro il 2017 spera di portare l’eolico a quota 38% dei consumi elettrici.

Sempre ad aprile risale la news che riguarda la scoperta tunisina della turbina eolica che infrange la legge di Betz: una turbina senza lame che secondo gli inventori sarebbe capace di catturare il doppio dell’energia con un costo nettamente inferiore e una maggiore sicurezza per gli uccelli.

In Germania il Meclemburgo-Pomerania Anteriore (che confina con il Baltico e la Polonia) che aveva già raggiunto nel 2014 il 120 per cento di energia elettrica da fonti rinnovabili, e che a maggio ha superato quota 130% (grazie all’eolico a terra, che ha contribuito con circa 2,6 TWh del totale, ai combustibili biogeni come biogas o biomasse combustibili con 2,3 GWh, al fotovoltaico con 1,2 TWh e agli 0,6 TWh dell’energia eolica offshore.

E’ un’impresa mastodontica invece quella intrapresa dalle Canarie in tema di energia rinnovabile: il governo delle sette isole ha annunciato ufficialmente che accelererà le procedure necessarie a garantire che nel 2018 siano in funzione 70 parchi eolici e quattro nuove sottostazioni di cui due a Gran Canaria, una a Fuerteventura e una a Tenerife.