Troppe turbine negli impianti eolici rischiano di ridurre l’energia del vento

Secondo un nuovo studio condotto dal centro di ricerca tedesco Helmholtz-Zentrum Hereon e pubblicato sulla rivista Scientific Reports, le turbine eoliche rallentano essenzialmente la velocità del vento nell’area immediatamente intorno a loro e a valle degli impianti.

Raggruppare le turbine eoliche troppo vicine tra loro ed esagerare con la quantità rende l’impianto meno efficiente – una considerazione molto importante su cui edificare le future infrastrutture energetiche pulite.

I ricercatori hanno simulato le condizioni meteorologiche nel Mare del Nord, dove sono attualmente in fase di sviluppo parchi eolici offshore e altri sono previsti per il futuro, utilizzando modelli meteorologici dettagliati per prevedere l’impatto che le turbine molto vicine tra loro avrebbero sul vento.

Quello che hanno scoperto è stato che esiste un modello diffuso di rallentamento del vento per gran parte dell’anno, che si può collegare a un calo di circa il 20% della produzione di energia per qualsiasi altra turbina costruita nell’area colpita.

Si tratta di un problema molto importante che potrebbe coinvolgere non solo l’industria energetica, ma anche per gli ecosistemi costieri circostanti.

Come spiega il comunicato stampa del centro di ricerca, infatti, anche se lo studio si è occupato principalmente di come i parchi eolici si influenzano a vicenda nel loro lavoro di produzione energetica, i ricercatori intendono indagare nel prossimo futuro quale influenza hanno le velocità ridotte del vento sulla vita in mare: il vento e le onde mescolano le acque, modificando il contenuto di sale e ossigeno dell’acqua, la sua temperatura e la quantità di sostanze nutritive in determinate profondità.

Bisogna stare attenti. I parchi eolici sono importanti, ma non dobbiamo trasformare una scelta intelligente e utile in uno svantaggio che danneggia per l’ambiente circostante.

Un nuovo design per avere turbine giganti e costruire impianti offshore fino a 50 MW

Il progetto intermedio per una lama da 50 metri è parte del percorso che arriva fino alla concezione di turbine con pale da 200 metri, previsto nell’ambito di un programma finanziato dal Dipartimento dell’Energia (DoE) degli Stati Uniti attraverso l’ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy), un’agenzia che sta mettendo insieme gli scienziati, gli ingegneri e gli imprenditori più brillanti d’America.

La ricerca dei Sandia National Laboratories ha rivelato il progetto per il Segmented Ultralight Morphing Rotor (SUMR): la sfida è quella di progettare una turbina off-shore a basso costo da 50 MW che richiede una pala del rotore di più di 650 piedi (200 metri) di lunghezza, due volte e mezzo l’estensione di qualsiasi lama esistente. Il team di ricerca è guidato dalla University of Virginia e comprende, oltre a Sandia, i ricercatori della University of Illinois, della University of Colorado, della Colorado School of Mines e del National Renewable Energy Laboratory. I partner di consulenza aziendale includono: Dominion Resources, General Electric, Siemens e Vestas Wind Systems.

Con velocità di vento pericolose, le pale sarebbero chiuse e allineate con la direzione del vento, riducendo al minimo il rischio di danni, mentre, a bassa velocità, le lame si distenderebbero il più possibile per massimizzare la produzione di energia (un ragionamento che si ispira al modo in cui le palme si comportano durante le tempeste). Il tronco segmentato leggero è strutturato come una serie di gusci cilindrici che si piegano nel vento pur mantenendo la rigidità e questo riduce drasticamente la massa necessaria per l’irrigidimento delle lame quando necessario e riduce anche i costi di produzione e trasporto delle pale di un rotore così gigante.

Questa idea potrebbe essere un modo interessante e importante per soddisfare l’obiettivo che si è posto il DOE di fornire il 20 per cento dell’energia degli Stati Uniti dal vento entro il 2030 – in base a quanto affermato nel recente Wind Vision Report.

Pale eoliche e bellezza del paesaggio non vanno sempre d’accordo. Vediamo il caso di Orvieto

Il WWF lancia l’allarme per il paesaggio di Tuscania e Orvieto: la causa sarebbe il progetto di due impianti eolici che verrebbero troppo ravvicinati a due antiche chiese: San Pietro a Tuscania e il Duomo di Orvieto. La paura è che possano compromettere la bellezza e il paesaggio del territorio. Ciò, secondo l’associazione ambientalista, comporterebbe un danno al turismo e alle attività culturali.

‘Troppi e troppo gravi sono le conseguenze negative di questi progetti perché il Mibact e le Regioni Lazio e Umbria, e tutti coloro che hanno a cuore le meraviglie del territorio italiano, non facciano quanto necessario per annullarne la realizzazione.’, si legge in una nota del WWF.

Non è un attacco contro l’energia eolica, ma in questo caso viene sottolineata la poca armonizzazione tra gli impianti e il territorio: ‘Sono progetti inopportuni, comunque li si voglia considerare, privi di rispetto per le radici della nostra cultura e della nostra storia.’

Tra le associazioni in campo, oltre al WWF, troviamo Amici della Terra, AssoTuscania, CTS, Comitato per la Bellezza, FAI, Italia Nostra, Legambiente, Lipu-BirdLife Italia, Mountain Wilderness, Pro-Natura, Forum Salviamo il Paesaggio e Touring Club Italiano.

a.po

L’energia rinnovabile della Puglia cresce: ok del Consiglio dei Ministri per costruzione di nuove pale eoliche

Nuove pale eoliche in Puglia. Il Consiglio dei Ministri, infatti, considerato l’interesse pubblico all’incremento di produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile, quale obiettivo primario a livello nazionale e comunitario, ha ha fato il via libera alla possibilità di procedere, rispettando verifiche e prescrizioni richieste dagli Enti coinvolti in sede di conferenza di servizi, alla costruzione e all’esercizio di impianti eolici nei Comuni in provincia di Foggia: Apricena, San Severo, Sant’Agata di Puglia, Rocchetta Sant’Antonio, Foggia e Orsara di Puglia. 

Sarà possibile dare vita anche agli impianti eolici da realizzarsi nei Comuni di Palmariggi (Lecce) e Foggia – Località “San Jacovitt”, ma solo alle seguenti condizioni: Palmariggi, sottoposizione agli adempimenti in materia di VIA; Foggia – Località “San Jacovitt”, rispettare la distanza minima pari a 500 metri dai vincoli architettonici ed archeologici esistenti.

Per proteggere le pale eoliche dall’erosione del gelo, l’azienda Gamesa ha realizzato una speciale vernice in grado di garantire una maggiore resistenza delle turbine installate nelle zone fredde

Proteggere le pale eoliche dall’erosione del gelo. E’ questo, in sintesi, l’obbiettivo dell’azienda spagnola ‘Gamesa’, che ha realizzato una speciale vernice da applicare alle pale eoliche, in grado di garantire una maggiore resistenza delle lame all’erosione causata dai bassissimi livelli di congelamento. Uno dei principali problemi quando si realizza un parco eolico in aree particolarmente fredde, consiste infatti nella formazione del ghiaccio sulle lame eoliche, fenomeno che ne aumenta l’erosione e rallenta la produzione energetica delle turbine.

La nuova vernice anti-erosione, denominata ‘Bladeshield’ e frutto di un avanzato processo di ricerca chimica, è stata ottenuta nell’ambito del progetto Azimut, dedicato allo sviluppo delle tecnologie eoliche marine e promosso dal Centro per lo sviluppo tecnologico industriale (CDTI).

La nuova vernice ‘Bladeshield’, in particolare, è stata realizzata utilizzando dei particolari nanomateriali in modo da evitare non solo la formazione di ghiaccio ma anche per migliorare i livelli anti-erosione delle pale eoliche. Una soluzione, questa, che secondo i ricercatori ‘mira a soddisfare il crescente bisogno di sistemi che ottimizzino le prestazioni e la disponibilità energetica delle turbine eoliche nei parchi situati in zone fredde’.

La costruzione di parchi eolici in zone con temperature fredde, è tra l’altro sempre più frequente. Tesi  avvalorata anche dalle stime dell’Associazione europea di energia eolica (European Wind Energy Association), secondo cui nel 2017 sono stati installati in climi freddi tra i 45 e i 50 GW di potenza eolica, il 72% in più rispetto a quanto costruito nel 2012. Per maggiori informazioni è possibile consultare questo sito.

(Matteo Ludovisi)

Le centrali eoliche producono energia, ma anche tanto rumore: allo studio le soluzioni per il problema

Il settore dell’eolico sta studiando il modo per ridurre il rumore causato dalle pale eoliche in azione. La RenewableUK si è adoperata nella ricerca delle cause dei rumori, cercando di dare delle basi per la soluzione del problema. Ascoltando i rotori in movimento, fino ad oggi sono stati identificati due differenti rumori: il classico fruscio generato dal movimento rotatorio delle lame, chiamato anche Normal Amplitude Modulation (NAM) e il ‘whumph’, Other Amplitude Modulation (OAM), che sembra derivi dai bruschi cambiamenti di velocità e direzione del vento.

La ricerca sul rumore provocato dalle pale eoliche è stata elaborata con la collaborazione di un gruppo di esperti indipendenti provenienti dalle Università di Salford e Southampton, dal Laboratorio Nazionale Aerospaziale dei Paesi Bassi, dall’Hoare Lea Acoustics, dal Robert Davies Associates e dal danese DTU Riso. In particolare, secondo lo studio, il rumore Other Amplitude Modulation è stato rilevato in sole 4 centrali eoliche su 133 esaminate. Il documento propone anche selle soluzioni: ‘Tenuto conto delle ricerche ora abbiamo capito come il blocco delle turbine si possa verificare quando il vento cambia improvvisamente,” ha spiegato. “Siamo molto fiduciosi che i produttori abbiano la possibilità di monitorare i siti e utilizzare i sistemi software esistenti nelle turbine per cambiare l’angolazione delle pale e fermare il rumore quando l’OAM è in corso’, ha affermato il vice amministratore delegato di RenewablesUK, Maf Smith.

gc

Il pericolo della formazione di ghiaccio sulle turbine e’ uno dei motivi per cui l’eolico a terra non trova successo nei Paesi nordici. Ma si cercano delle contromisure

Il freddo, il gelo e la neve portano alla formazione di ghiaccio sulle turbine eoliche. Le conseguenze sono quasi scontate: le turbine si bloccano, non girano e non producono energia. E’ questa, infatti, una delle ragioni per cui l’eolico a terra non si è diffuso molto nei paesi nordici.

Per scongiurare il pericolo ghiaccio sulle turbine eoliche, sta per arrivare una possibile contromisura. L’Istituto meteorologico svedese, infatti,  ha studiato un modo per predire la formazione di ghiaccio sulle turbine eoliche, che si basa sulle previsioni meteorologiche. Esbjorn Olsson, uno dei meteorologi coinvolti nel progetto, ha spiegato: ‘Siamo stati in grado di identificare quando il ghiaccio si formerà sulle turbine eoliche grazie ai nostri modelli di previsione. Ciò è stato confermato dai valori della formazione di ghiaccio reale che abbiamo raccolto da un certo numero di stazioni di controllo in varie località della Svezia’. Olsson ha anche precisato che il progetto è ancora in fase di perfezionamento, in quanto ogni area geografica è soggetta a cambiamenti meteorologici e di temperatura differenti, che rendono necessari schemi di simulazione elaborati ad hoc.

Per evitare la formazione di ghiaccio sulle pale eoliche e quindi per incentivare lo sviluppo dell’eolico a terra anche nei paesi del Nord, diversi produttori di turbine si stanno attrezzando inserendo nei nuovi rotori eolici appositi sistemi di decongelamento.

(gc)

Le pale eoliche diventano biodegradabili, per sfruttare il vento, fornire energia pulita e non inquinare una volta terminato il proprio lavoro

L’energia verde può diventare ancora più green: le pale eoliche diventano biodegradali, per sfruttare il vento, fornire energia pulita e non inquinare una volta terminato il proprio lavoro. Le pale eoliche biodegradabili arrivano dagli USA, e sono nate dalla collaborazione tra la University of Massachusetts Lowell e la Wichita State University.

Le pale eoliche biodegradabili saranno realizzate con polimeri generati da materie prime sostenibili, ovvero con resine derivate da oli vegetali, facilmente recuperabili e riciclabili. La soluzione permette, quindi, di fronteggiare i  partenza uno dei problemi che si avranno negli anni futuri: lo smaltimento delle torri.

Che l’eolico diventa sempre più green non è comunque una novità. In Germania, infatti, è nata la pala eolica in legno. La torre eolica in legno sarà attivata, ad Hannover, entro la fine dell’anno e la sua energia sarà inserita nella rete elettrica nazionale. La torre consente un risparmio di 300 tonnellate di acciaio e 400 di CO2.

(gc) 

L’energia eolica ha dato prova della sua forte resistenza: al passaggio dell’uragano Sandy le pale hanno subito pochissimi danni e hanno continuato a fornire energia nonostante i forti venti

L’eolico ha dato dimostrazione non solo delle sue potenzialità, ma anche della sua forza e della sua resistenza. Anche durante l’uragano Sandy, infatti, le pale eoliche hanno continuato a fornire energia e hanno retto al passaggio dell’uragano subendo pochissimi danni.  La Distributed Wind Energy Association, infatti, ha reso noto che dal Nord Carolina a New York i sistemi eolici hanno retto alla tempesta perfetta provocata da Sandy.

L’eolico, comunque, aveva già dato modo di dimostrare la sua resistenza anche in tempi passati. I parchi eolici giapponesi, per esempio, hanno retto al terremoto e al conseguente tsunami senza subire danni. Mentre le centrali nucleari e le fonti di energia fossile non sono state in grado di fornire energia in America, durante il passaggio di Sandy, l’eolico ha retto la tempesta e ha continuato a fornire energia.  

La prova più grande della resistenza e dell’efficacia dell’eolico l’hanno data le turbine cubane: i due parchi eolici di Gibara, che forniscono un totale di 9,6 MW di capacità non hanno subito alcun danno, continuando a funzionare nonostante i fortissimi venti.

(gc) 

Saphonian e’ una pala eolica senza pale, capace di sfruttare l’energia cinetica del vento. Simile ad una vela parabolica, la pala vuole eliminare i limiti delle strutture tradizionali

Si chiama Saphonian ed è la pala eolica senza pale. A dare vita a questo nuovo modello di pala eolica è stata la start up tunisina Saphon Energy, da cui la pala eolica ha preso il nome. La pala eolica Saphonian è una vela parabolica che sfrutta il vento in maniera totalmente diversa alle classiche pale eoliche, annullando i limiti attuali di queste ultime. La progettazione di questa pala eolica è stata ispirata principalmente dal meccanismo che raccoglie l’energie cinetica del vento e che fa muovere le barche a vela, ecco perché si spiega il design senza pale.

Saphonian, la pala eolica senza pale, è simile ad un’antenna parabolica: vengono sostitute le tre pale con un corpo circolare a forma di vela. Questa vela, anziché rotare, si muove a scatti avanti e indietro permettendo la conversione della maggior parte dell’energia del vento in energia meccanica attraverso l’impiego di pistoni idraulici. Questo permette la conversione della pressione idraulica in elettricità, oppure l’immagazzinamento in un accumulatore idraulico, di gran lunga più efficiente delle batterie accomulatori elettrici.

Secondo l’azienda produttrice la pala eolica senza pale è in grado di superare il limite di Betz, ossia la massima energia possibile che si può ricavare tramite un rotore a pale, producendo più energia elettrica rispetto alle pale tradizionali. La compagnia tunisina ha brevettato la tecnologia e presenterà il prototipo sul mercato entro il 2015.

(gc)