Un enorme giacimento di energia eolica avvolge la Terra: vale più di 1800 TW (1 TW – terewatt – corrisponde a 1000 gigawatt, 1 gigawatt è la potenza tipica di una centrale nucleare standard.
Eolico d’alta quota: le innovazioni arrivano dall’Italia
Poiché annualmente la domanda mondiale di potenza primaria si aggira intorno a 20 TW, stiamo parlando di una potenzialità cento volte maggiore del fabbisogno complessivo. La stima è di Kate Marvel, Ben Kravitz e Ken Caldeira , che hanno pubblicato questi dati su “Nature Climate Change” il 0 settembre 2012. Studi più recenti hanno confermato questi dati. Caldeira e Kravitx lavorano al Dipartimento di ecologia globale della Carnegie Institution a Stanford, Kate Marvel al Livermore Laboratory.
Il “giacimento” si trova nella troposfera, la regione dell’atmosfera tra la superficie terrestre e i 10-12 mila metri di quota, ed è costituito da due enormi “fiumi” di Vento che scorrono sopra le regioni temperate e tropicali dei due emisferi. Questi fiumi di vento sono tanto più veloci ed energetici a mano a si sale. La massima potenza specifica disponibile si raggiunge a un’altitudine di 10 mila metri, dove la pressione é di 230 millibar. In sostanza l’atmosfera funziona come un collettore solare a scala planetaria e l’energia solare si trasforma nell’energia meccanica del vento, che a sua volta può essere trasformata in elettricità. In Italia, a Chieri, nei dintorni di Torino, Massimo Ippolito un piccolo imprenditore specializzato nella produzione di accellerometri da anni lavora per ottenere questo risultato con grandi aquiloni o vele in quota capaci di far girare un alternatore al suolo.
La più precisa valutazione del potenziale energetico globale contenuto nell’atmosfera ottenuta da Caldeira è un dato recente, ma l’esistenza del “giacimento” eolico in altitudine è nota da tempo. Lo steso Caldeira pubblicò nel 2008 un atlante mondiale della potenza del vento ad alta quota. Qualche numero eloquente. A 10 metri dal suolo la velocità media del vento è di 3,3 m/s con una potenza specifica di 22 watt per metro quadrato. A 80 metri, dove operano le pale eoliche più avanzate il vento scorre a 4,6 m/s. 5 i e la potenza e la potenza è di 58 W/mp. A 800 metri, con una una velocità di 7,2 m/s si raggiungono già i 205 W/mq, e a 2000 m, con vento a 10 m/s, la potenza specifica è di 600 W/mq. È evidente che le pale eoliche oggi in uso scalfiscono appena il giacimento energetico del vento. Le condizioni sarebbero ben più favorevoli andando a sfruttare le correnti in alta quota. Nessuna fonte di energia rispetta integralmente l’ambiente, e questo vale anche per le energie rinnovabili. L’energia eolica non fa eccezione. Accolta inizialmente come una fonte prettamente ecologica, si è poi dovuto constatare che ha conseguenze pesanti per il paesaggio, crea disturbi alle telecomunicazioni e rappresenta una minaccia per molte specie di uccelli. Le grandi aree impegnate dalle schiere di pale eoliche sono la conseguenza della bassa energia del vento vicino al suolo e del fatto che le pale devono essere installate a una notevole distanza l’una dall’altra per evitare che si disturbino tra loro rompendo il flusso del vento.
Questi problemi non esistono ad alta quota, dove il vento potrebbe essere intercettato da ali ancorate a cavi che trasferiscono al suolo l’energia meccanica del vento pronta per essere trasformata in elettricità con alternatori convenzionali. Esistono ovviamente altri problemi: non solo la difficoltà di andare a intercettare il vento a migliaia di metri di altezza ma anche questioni di sicurezza riguardo, per esempio, allo spazio aereo. È vero tuttavia che sono ipotizzabili soluzioni ad alta concentrazione energetica. Si è calcolato che un anello di 20 chilometri di diametro funzionante da statore e collocato in mare, sospinto da venti di alta quota captati con un “treno” di aquiloni potrebbe soddisfare l’intero fabbisogno italiano di elettricità, e il costo stimato del kilowattore sarebbe di pochi centesimi di euro. La stabilità degli aquiloni è essenzialmente un fatto di sensoristica avanzata e in particolare di accelerometri che azionano attuatoti in tempo reale: una tecnologia già matura e sperimentata.
Tra le aziende che lavorano sull’eolico d’alta quota c’è l’italiana KiteGen fondata dal già citato Massimo Ippolito, che, dopo una serie di simulazioni fatte con il Politecnico di Torino, si è reso autonomo ed è passato a una sperimentazione su piccola scala con un generatore da 3MW. Il test ha avuto successo, e ora la KiteGen è passata sotto il controllo di capitali arabi. Il primo aquilone (kite) per sfruttare l’eolico d’alta quota in una centrale di potenza é stato presentito dalla KiteGen alla fine di agosto dell’anno scorso.