Il vento è una delle modalità con cui il sistema atmosferico dissipa l’energia accumulatasi nel processo di redistribuzione del calore sul pianeta. Lo è a scala planetaria, con le correnti a getto, lo è a scala locale con le brezze, passando per tutto quello che c’è in mezzo.
Le pale eoliche, che stanno letteralmente crescendo come foreste in ogni angolo del mondo, estraggono energia cinetica dal sistema e la trasformano in energia elettrica. Già qualche anno fa, sebbene solo in modo abbastanza sommario, avevamo affrontato una discussione sull’impatto che questa continua e crescente estrazione di energia potrebbe avere sulle dinamiche del sistema. Il risultato, non della discussione ma della ricerca già fatta sull’argomento, è quello che vedrebbe un impatto potenzialmente significativo soltanto qualora gli impianti eolici dovessero crescere davvero a dismisura.
In qualche modo, seppur ragionando soltanto in termini di quantità di energia estraibile, gli autori di uno studio uscito recentemente sui PNAS si sono posti lo stesso quesito. Salta fuori che il calcolo della quantità di energia che un campo eolico può produrre non è linearmente correlato al numero delle torri, ma, raggiunte delle dimensioni sufficientemente grandi, l’energia inizia a diminuire al crescere del numero delle torri. Questo accade semplicemente perché il vento inizia a diminuire. Il limite, scrivono, è di 1MW per chilometro quadrato, qualcosa di molto più grande del range nel quale operano attualmente gli impianti eolici, ma comunque un limite di cui occorrerà tener conto al crescere del numero e delle dimensioni degli impianti.
Lo studio è questo:
Two methods for estimating limits to large-scale wind power generation
Qui, invece, il consueto approfondimento di Science Daily.
Sono comunque previsioni, applicazione di simulazioni, si dirà giustamente, ma se si deve dar credito alle rosee e alquanto utopiche previsioni di un futuro in cui gran parte del’energia utilizzata verrà dalle risorse rinnovabili, si deve anche tener conto del fatto che anche queste, nella fattispecie quella eolica, hanno un limite teorico. Interessante.
L’amico G. Botteri lo ha sempre sostenuto: la sottrazione di energia eolica alle correnti atmosferiche non è indolore, ma determina una riduzione dell’energia cinetica complessiva del sistema.
Il principio di conservazione dell’energia, del resto, non può essere violato. I ricercatori, anche se con applicazioni modellistiche, lo hanno messo bene in evidenza ponendo un limite superiore alla possibilità di estrarre energia elettrica dalle correnti atmosferiche. Il risultato modellistico mi sembra, comunque, coerente con la fisica per cui nulla ho da eccepire in proposito.
Ciao, Donato.
Emh …
L’energia elettrica estraibile con gli impianti eolici è di 1 MW/kmq ?
Così scrivono di aver calcolato.
gg
La spaziatura ottimale tra le turbine eoliche, per i grandi impianti è pari a 15 volte il diametro delle pale. Per una turbina da 1.5MW con un diametro di 82m delle pale, nelle 2 dimensioni la spaziatura è pari ad esempio a 1200m: quindi 1 sola turbina a kmq.
P.S. In realtà, nell’esempio, 1 turbina ogni 1.44kmq, quindi si dimostrano facilmente i ca. 1MW/kmq, come detto. Che poi piantino pale eoliche molto più ravvicinate, asserendone la massima efficienza, è un discorso che andrebbe fatto alla professionalità di ciascuno.
Che dovrebbe produrre, però, solo 1 MW a causa dell’interferenza con le altre turbine del campo eolico, stando a quanto scrivono gli autori dell’articolo.
Ciao, Donato.
In realtà, l’articolo non dice nulla di nuovo per gli addetti ai lavori, che ben sanno che le pale troppo ravvicinate non producono mai al massimo della loro efficienza. Come vedi dal calcolo di massima del PS, in fondo i dati erano già conosciuti. La novità è per chi pensa che le rinnovabili siano fonti di energia quasi “magica”, senza limiti fisici né impatto ambientale.
Va detto che qualcuno nell’ambiente ammetteva che l’eolico “tradizionale” aveva dei limiti e per questo proponeva soluzioni alternative; onestamente dovrei aggiungere “mirabolanti” viste le previsioni che venivano associate. Per esempio il Kite, con un progetto italiano ed uno di Google. Eppure per ora sono rimasti fermi al palo. Del progetto di Google ha parlato Tech Insider il mese scorso:
http://www.techinsider.io/google-x-wants-to-revolutionize-wind-energy-with-makani-power-2015-8
ma sostanzialmente per dire che non ci sono novità, a parte il riassetto societario di Google.