Ancora dal Dipartimento ‘chi di modello ferisce di modello perisce’:
La potenza delle Correnti a Getto come risorsa rinnovabile: poca potenza, grande impatto.
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Abstract
Le Correnti a Getto sono regioni di elevata velocità del vento nell’alta atmosfera e vengono viste da alcuni come una notevole risorsa di energia rinnovabile. Tuttavia, le correnti a getto sono un flusso quasi geostrofico, cioè, sono la risultante del gradiente di pressione e della forza di Coriolis in quasi totale assenza di attrito. Pertanto, il movimento della corrente a getto è associato a tassi di generazione di energia cinetica molto bassi per mantenere le elevate velocità del vento, ed è questo tasso di generazione che in ultima analisi, definisce l’uso potenziale delle correnti a getto come una risorsa di energia rinnovabile.
In questo lavoro si stima il limite massimo di energia eolica da Jet Stream, considerando l’estrazione di energia cinetica come termine nel bilancio energetico dell’energia cinetica che ne descrive la generazione, l’esaurimento, e l’estrazione. Si impiega questo bilancio, come base per quantificare il limite massimo di quantità di energia cinetica che può essere estratta dalle correnti a getto dell’atmosfera globale clima globale, così come i potenziali impatti climatici del suo utilizzo. Per primo si usa un semplice esperimento di flusso geostrofico per dimostrare perché all’alta velocità del vento delle correnti a getto non è associato un alto potenziale per la generazione di energia rinnovabile. Si utilizza quindi un modello di circolazione generale atmosferica per stimare che la massima estrazione sostenibile da correnti a getto dell’atmosfera globale è circa 7,5 TW.
Questa stima è di circa 200 volte inferiore rispetto alle stime precedenti ed è dovuta al fatto che l’espressione comune per l’energia del vento istantanea 1/2 ρv3 caratterizza solo il trasporto di energia cinetica del flusso, ma non il tasso di generazione di energia cinetica. Si trova anche che estrarre dal vento delle correnti a getto la massima potenza disponibile si traduce in significativi impatti climatici a causa di un sostanziale incremento del trasporto del calore attraverso le correnti a getto nell’alta atmosfera. Ciò si traduce in una differenza di temperatura dell’alta atmosfera > 20°C, una maggiore stabilità atmosferica, una sostanziale riduzione dell’attività sinottica e sostanziali differenze nel clima di superficie. Concludiamo che il flusso di potenza del vento del getto non ha il potenziale per diventare una notevole fonte di energia rinnovabile.
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Niente paura! Sappiamo che i modelli non riproducono la realtà, per cui perché dovrebbero farlo in questo caso? Sotto con gli aquiloni dunque!
NB: qui il PDF
Proprio l’altro giorno discutevamo dello stesso problema con G. Botteri con riferimento, però, ai venti superficiali. (Qui su CM, uno dei commenti al post “Seconda giornata, qualcosa si muove? No.”) Fa piacere che studi scientifici dimostrino cose cui perveniamo grazie alla logica. Credo che la cosa faccia piacere soprattutto a G. Botteri.
p.s. A proposito, spero che sia riuscito a risolvere i problemi con Internet. E’ da parecchio che non si sente.
Ciao, Donato.
Grazie Donato per aver ricordato certe intuizioni, che ovviamente son felicissimo di vedere confermate da studi scientifici. Domani dovrebbe arrivare il tecnico per risolvere il problema della connessione internet, che mi affligge da un po’. Non è il solo problema che ho, però, in questi tempi. Ma mi fermo qui, perché sono in OT.
Eh già… A proposito, si sa più niente del Kitegen e della fusione fredda in quel di Bologna?
Stanno lavorando. d’altronde non è neanche un anno che sono usciti fuori