Come funziona l’energia eolica

energia eolica

Insieme all’acqua e al legno, il vento è stata una delle prime risorse naturali ad essere stata utilizzata da ogni civiltà per facilitare la vita umana. Controllando la forza del vento, gli uomini impararono a macinare i cereali attraverso i mulini a vento, e ad esplorare nuove terre sfruttando questa forza nella navigazione. Oggi l’energia eolica viene utilizzata per generare elettricità.

Come può il vento generare elettricità?

L’energia eolica è una forma indiretta di energia solare. L’assorbimento della radiazione solare nell’atmosfera genera differenze di temperatura e pressione che mettono in moto le masse d’aria e creano vento.

Il vento viene trasformato in energia grazie ad una turbina eolica, il cui funzionamento è ispirato a quello dei mulini a vento. La turbina è generalmente composta da tre pale, installate alla sommità di un albero verticale di circa 30 metri di altezza. Questo gruppo è fissato da una navicella che ospita un generatore. Un motore elettrico viene utilizzato per orientare il rotore in modo che sia sempre rivolto verso il vento.

Le pale permettono di trasformare l’energia cinetica del vento (energia che un corpo possiede per il suo movimento) in energia meccanica (movimento meccanico delle pale). Il vento fa girare le pale tra 10 e 25 giri al minuto. La velocità di rotazione delle lame dipende dalle loro dimensioni: più sono grandi, meno velocemente girano.

Il generatore trasforma l’energia meccanica in energia elettrica. La maggior parte dei generatori deve funzionare ad alta velocità (da 1000 a 2000 giri/min) per generare elettricità. È quindi necessario che l’energia meccanica delle pale passi prima attraverso un moltiplicatore il cui ruolo è quello di accelerare il movimento dell’albero lento di trasmissione, accoppiato alle pale, all’albero veloce accoppiato al generatore.

L’elettricità prodotta dal generatore ha una tensione di circa 690 volt. Non potendo essere utilizzato direttamente, viene trattato grazie ad un convertitore, e la sua tensione viene portata a 220 volt. Viene quindi immesso nella rete elettrica e può essere distribuito ai consumatori.

Dove posizionare una turbina eolica?

Le turbine eoliche prevedono due diversi contesti di applicazione, che le fanno rientrare in due diverse categorie:

  • turbine eoliche onshore: sono quelle posizionate sulla terraferma. L’onshore vede prevalentemente la sua progettazione e installazione su zone terrene all’aperto, rilievi collinari, zone montuose. Molto diffusa, racchiude impianti posizionati su località distanti circa 3 km dalla costa più vicina. Le potenze prodotte arrivano fino ai 20 MW.
  • turbine eoliche offshore: sono quelle che vengono poste in mare aperto. Montate su di una piattaforma galleggiante e vengono utilizzate per la dissalazione dell’acqua marina, la produzione di energia elettrica per immissione, la produzione di vettori energetici quali metanolo e idrogeno.

Prima di decidere l’installazione di un parco eolico, vengono effettuati diversi studi. Il primo passo è assicurarsi che il sito di impianto pianificato sia adatto a tale progetto. In particolare deve:

  • essere sufficientemente ventoso. Idealmente, i venti dovrebbero essere regolari e abbastanza forti, senza troppe turbolenze, durante tutto l’anno. Le turbine eoliche funzionano per velocità del vento comprese tra 14 e 90 km / h. La produzione di elettricità varia in base alla velocità del vento. È con venti da 45 a 90 km/h che la turbina eolica produce la sua massima potenza;
  • non essere soggetti a determinati vincoli;
  • tenere conto del patrimonio naturale, in particolare dell’avifauna e della fauna marina per l’eolico marittimo ed evitare le aree protette (come le riserve);
  • non si svolgono in settori architettonici o paesaggistici sensibili (siti enumerati e classificati, paesaggi degni di nota, ecc.).

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