Esplorazione delle energie rinnovabili: focus sull'energia eolica

Con il termine 'energie alternative' o 'energie rinnovabili' si parla di tutte quelle fonti energetiche che non derivano dai combustibili fossili, esempio il carbone, petrolio o gas naturale.

Fonti energetiche rinnovabili

Esse sono fonti energetiche ricavate da risorse energetiche rinnovabili, ovvero quelle fonti che sono naturalmente integrate nel mondo come la luce solare, il vento, la pioggia, le maree, le onde ed il calore geotermico.

Esse fondamentalmente sono l’energia eolica, solare e il risparmio energetico. Alcuni considerano anche il nucleare un'energia rinnovabile, ma raramente questa fonte di energia viene considerata come possibile soluzione del problema energetico.

Energia eolica: storia e utilizzi

L'energia eolica è l'energia cinetica prodotta dall'aria in movimento, il vento.

È la conversione del vento in energia meccanica o elettrica.

Il vento è il movimento dell’aria sulla superficie terrestre, tra zone di alta pressione e bassa pressione.

Questo tipo di energia è una delle fonti energetiche sfruttate da moltissimi anni, sin dagli antichi.

L’uso più antico è quello nautico, attraverso l’uso della vela, quella nei mulini a vento, e oggi invece l’energia eolica è sfruttata per la produzione elettrica.

La superficie della Terra è riscaldata in modo non uniforme dal Sole, a seconda di come i suoi raggi arrivano sulla superficie terrestre. Grandi masse d’acqua, come gli oceani si riscaldano e si raffreddano più lentamente della terra perciò le differenze di temperature generano differenze di pressione. La presenza di due punti con differente pressione atmosferica origina una forza, detta “forza del gradiente di pressione”, che agisce dando luogo al fenomeno del vento.

Funzionamento dei parchi eolici

Gli aerogeneratori non sono mai soli, infatti si parla sempre di parchi eolici nei quali si trovano decine o addirittura centinaia di generatori.

Esistono diversi tipi di parchi eolici:

I parchi eolici on-shore che sono parchi distanti almeno 10 km dal mare, di solito in grandi pianure favorevoli a correnti di vento costanti e sostanziose.

I parchi eolici near-shore comprende tutti gli impianti sulla costa, fino a 10 km di distanza. Essi sfruttano i venti che provengono dal mare e che si abbattono sulla costa durante l’arco dell’anno.

L'impianto eolico off-shore comprende gli i impianti più stabili, che producono più energia siccome la velocità e la costanza del vento lontano dalla costa forniscono condizioni migliori alla conversione dell’energia.

Esistono anche degli impianti più piccoli come piccoli impianti eolici on-shore, che possono produrre elettricità a luoghi isolati e che possono essere installati sul tetto o sul balcone, e che possono anche produrre energia in eccesso acquistabile dalle società elettriche.

Tipologie di generatori eolici

Esistono due tipi di generatori eolici:

Generatore ad asse orizzontale: Esso ha l'asse di rotazione orizzontale al suolo ed è formato da una torre in acciaio (alta circa 60-100 metri) e sul suo punto più alto ci si può trovare un involucro chiamato gondola che contiene un generatore elettrico che si aziona grazie al movimento rotatorio di pale lunghe tra i 20 e i 60 metri. Esso genera una potenza che può oscillare tra i pochi kW fino a 5-6 MW, ciò dipende della velocità e dalla quantità di vento del luogo.

Generatori ad asse verticale:

Esso ha l'asse di rotazione verticale al suolo ed è un tipo di generatore eolico che si diversifica grazie ad una ridotta quantità di parti mobili nella sua struttura, perciò esso ha un’alta resistenza alle forti raffiche di vento e la possibilità di sfruttare qualsiasi direzione del vento.