Lo sfruttamento dell’energia eolica per il movimento di organi meccanici è noto fin da tempi remoti, basti pensare all’uso dei mulini a vento. Attualmente l’energia dal vento viene sfruttata soprattutto per la produzione di energia elettrica e per il pompaggio dell’acqua attraverso i generatori e le pompe eoliche.
Sono dispositivi elettromeccanici in grado di produrre energia elettrica, oppure muovere organi meccanici sfruttando il vento, come nel caso delle pompe. Esistono aerogeneratori con capacità di produzione comprese tra pochi Watt e alcuni Megawatt. Ci sono alcune zone d’Italia, tra le quali il crinale appenninico e le coste, molto ricche di vento e quindi potenzialmente buoni siti eolici. L’energia eolica è considerata una risorsa strategica per il futuro, attraverso la quale si potrà produrre energia elettrica su vasta scala a costi concorrenziali rispetto all’energia nucleare.
Esistono vari tipi di dispositivi eolici che differiscono tra loro soprattutto per il numero e la dimensione delle pale. Queste differenze li rendono efficienti sia con ventilazioni deboli e costanti, che con ventilazioni molto forti. Di seguito vengono mostrati alcuni tipi di impianti corredati da una descrizione del loro impiego tipico. Se installati in siti idonei il bilancio energetico di un impianto eolico, viste le buone performance di rendimento, diventa positivo nell’arco di poco tempo.
GENERATORI E POMPE EOLICHE
Questo tipo di dispositivi multi pala sono molto efficaci nello sfruttamento delle ventilazioni leggere e consentono quindi di pompare alcuni litri di acqua per minuto in maniera costante. Il loro impiego per la produzione elettrica non è molto diffuso vista la loro scarsa capacità di resistenza alle forti ventilazioni, che sarebbero necessarie per muovere un generatore elettrico. Sicuramente sono in grado di sostituire le pompe elettriche sommerse, riuscendo a pescare acqua a profondità superiori ai 100 m.
Questo è un esempio tipico di una classe di generatori in grado di soddisfare il fabbisogno di un nucleo familiare o di una piccola comunità. Attraverso diversi profili e dimensioni delle pale essi sono in grado di produrre energia elettrica con potenze variabili tra le decine di Watt e le decine di kW. Sono utilizzati sia per realizzare impianti “ad isola” che per impianti connessi alla rete elettrica. Generano energia elettrica a corrente continua a bassa tensione e sono normalmente integrati a pannelli fotovoltaici, garantendo così un’erogazione elettrica abbastanza costante. Normalmente cominciano ad erogare energia con ventilazioni pari a 7 km/h e raggiungono la loro massima efficienza con ventilazioni di 50-60 km/h. Sono dotati di sistemi passivi di frenatura che diminuiscono l’aerodinamicità delle pale qualora le ventilazioni fossero troppo impetuose.
La fotografia mostra un grande generatore eolico. Ne esistono di taglie comprese tra i 100 kW e i 2-3 MW e producono corrente elettrica che viene immessa direttamente nella rete. I modelli più sofisticati sono dotati di centrali digitali in grado di orientarli nella maniera migliore per lo sfruttamento ottimale del vento, oppure di proteggerli da ventilazioni eccessive. Di solito il regime di funzionamento è compreso in un intervallo di velocità del vento che va da 15 a 90 km/h. Non è raro vederli installati in parchi eolici anche composti di decine di esemplari. Sono la più concreta fonte di produzione energetica rinnovabile e la loro installazione è in rapida espansione. Anche in Italia l’installazione di questi dispositivi è in rapida crescita e ad oggi sono installati generatori per 286 MW di potenza soprattutto in Sardegna e sull’appennino apulo-campano. Nei prossimi due anni è prevista l’installazione di altri 210 MW di cui una parte nell’Appennino tosco-emiliano.