L’eolico si evolve

Tra le energie rinnovabili del futuro un posto d’onore va all’energia eolica, fin’ora molto sottovalutata, tanto da ricoprire appena l’1,5% del fabbisogno energetico mondiale. Tuttavia alcuni paesi, in particolare la Danimarca, stanno puntando molto sull’eolico sia dal punto di vista pratico (il 19% dell’energia danese prodotta viene dall’eolico), sia riguardo la ricerca che sta facendo grandi passi in avanti.

In breve, i nuovi sviluppi riguarderebbero: l’installazione sulle pale di un anemometro laser in grado di prevedere direzione e potenza delle raffiche di vento per adattare velocemente la direzione delle pale, una differente distanza tra i rotori che ne dovrebbe aumentare l’efficienza, mini scanalature sulle pale per diminuirne l’attrito, ed infine un interessante studio sul rapporto positivo tra pale eoliche e coltivazioni.

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[more]Uno fra i problemi delle pale eoliche riguarda la direzione del vento. Quando questo cambia, l’efficienza del sistema ne risente e l’energia prodotta cala sensibilmente. Torben Mikkelsen, ricercatore del Riso Dtu, il laboratorio danese per l’energia sostenibile, afferma di avere trovato la contromisura a questo problema: una turbina accoppiata a un anemometro laser, chiamato Lidar. Lo strumento, dice Mikkelsen, prevede le raffiche, le turbolenze, e la direzione del vento; e il primo test effettuato sembra dargli ragione.

Grazie a una tecnologia che consente di modificare rapidamente l’inclinazione delle eliche dei rotori, la posizione delle turbine si mantiene sempre la più appropriata rispetto alla direzione e all’intensità del vento. E incrementando così del cinque per cento la propria efficienza e la durata; vale a dire che turbine da quattro megawatt possono produrre un aumento degli utili di oltre ventiseimila euro all’anno. Secondo un calcolo fatto dall’agenzia danese dell’energia, se soltanto una turbina ogni dieci venisse sostituita da un Lidar, queste garantirebbero entro il 2025 una riduzione di venticinquemila tonnellate annue di emissioni di anidride carbonica.

In futuro sono previsti studi sul flusso del vento sulle singole eliche, come già avvenne per le ali degli degli aerei. Affinché diminuisca la resistenza aerodinamica delle pale – e quindi anche il rumore, considerato anche questo un problema da risolvere – all’Università del Minnesota hanno analizzato l’effetto prodotto da piccole scanalature di 40-225 micron sul rivestimento della superficie dell’elica. Così i ricercatori hanno verificato un incremento dell’efficienza del tre per cento per una turbina di 2,5 MW. Precedenti esperimenti, ma che avevano per oggetto le vele delle imbarcazioni partecipanti alla Coppa America e le ali degli Airbus, avevano portato a una diminuzione del sei per cento della resistenza aerodinamica.

Non sono soltanto questi gli studi che negli ultimi mesi ha interessato l’impiantistica eolica. Altri due scienziati, Charles Meneveau della Johns Hopkins University e Johan Meyers dell’Università di Lovanio, hanno sviluppato un modello matematico per determinare la distanza ottimale fra le turbine in un parco eolico: ebbene, i pali risultano più efficienti se fissati a una distanza pari a quindici diametri del rotore. Un risultato in sorprendente controtendenza rispetto a quanto teorizzato finora, perché l’attuale misura è mediamente di sette diametri. E un’altra ricerca ancora, quella del professor Somnath Baidya Roy dell’Università dell’Illinois e pubblicata dalla rivista Pnas, ha smentito inoltre l’ipotesi che le pale siano dannose per le coltivazioni.

Il clima nelle vicinanze di un impianto è infatti un po’ più fresco durante il giorno e leggermente più caldo di notte, grazie al rimescolamento degli strati d’aria sovrastanti provocato dalle pale. Questo microclima preverrebbe le gelate primaverili e autunnali, facendo diminuire la rugiada e riducendo l’azione dei funghi patogeni che crescono sulle foglie. E in estate, causerebbe l’abbassamento anche di tre gradi.
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Fonte: terranews