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VENTO E PALE

    Att_App_Loghi/ART_INT/G. Alimonti.jpgSecondo due autorevoli studi, pubblicati in contemporanea, nel pianeta Terra c’è vento in abbondanza, e con l’attuale tecnologia delle turbine, si potrebbe produrre fino a 10 volte la quantitùà di energiaenergia
    Fisicamente parlando, l’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L’unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
    che viene consumata globalmente per anno.

    I due studi sono stati entrambi pubblicati in riviste ultra-prestigiose, ma hanno subito offerto il fianco allo stesso genere di critica.

    Entrambi presentano il limite di considerare solo l’aspetto teorico del problema, con una stima dell’energia cineticaenergia cinetica
    Energia di movimento, ovvero l’energia che un corpo possiede in virtù del fatto che si sta muovendo. La massa d’acqua di una cascata possiede energia cinetica, per esempio. Un corpo di massa M, infatti, muovendosi a velocità V, ha in sé la capacità di compiere un lavoro, ovvero di ‘far muovere’ qualcos’altro mentre cade o si muove. L’energia cinetica è data dall’espressione: Ec=1/2 x M x V2.
    dei venti planetari, basata su sofisticati modelli dell’atmosferaatmosfera
    Involucro di gas e vapori che circonda la Terra, costituito prevalentemente da ossigeno e da azoto, che svolge un ruolo fondamentale per la vita delle specie, perché fa da schermo alle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Essa si estende per oltre 1000 km al di sopra della superficie terrestre ed è suddivisa in diversi strati: troposfera (fino a 15-20 chilometri), stratosfera (fino a 50-60 chilometri), ionosfera (fino a 800 chilometri) ed esosfera.
    . Ma trattano solo della cattura dell’energia eolicaenergia eolica
    Energia ricavata dal vento in virtù della velocità con cui soffia. Questa forma di energia viene prodotta grazie a macchine eoliche (dette anche aerogeneratori) che convertono l’energia cinetica del vento in energia meccanica di rotazione, e, successivamente, in energia elettrica utilizzabile per differenti scopi.
    , senza porsi il problema della sua trasmissionetrasmissione
    Attività di trasporto dell’elettricità sulla rete a partire dai centri di produzione sino ai centri di utilizzo. Il maggiore proprietario della rete di trasmissione nazionale dell’energia elettrica ad alta tensione è Terna.
    e distribuzionedistribuzione
    Attività di trasporto (di elettricità o di gas) agli utilizzatori finali attraverso le reti di distribuzione.
    . E ignorano il costo della messa in opera effettiva di un sistema di milioni di pale eoliche, per non parlare degli aspetti sociali e geo-politici.

    Secondo Gianluca Alimonti, siamo di fronte a ” stime con ampio margine di errore. L’energia solareenergia solare
    Energia radiante derivante dal Sole e che raggiunge la Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica. Ad oggi esistono fondamentalmente due modi per sfruttare l’energia solare direttamente: attraverso i pannelli solari (per la produzione di energia termica ed elettrica), pannelli fotovoltaici (per la produzione di energia elettrica). L’energia dal Sole è fondamentale anche per lo sviluppo delle altre forme di energia rinnovabili (per esempio per la crescita della biomassa, per i moti dei venti, per il ciclo idrologico delle acque, ecc..).
    , intercettata dalla Terra, e’ circa 10000 volte il consumo energetico globale. Di questa, circa il 2% viene trasformata in “vento” e si stima che il 5% di questa energia meccanicaenergia meccanica
    Somma dell’energia potenziale e dell’energia cinetica che in un mondo ideale privo di attriti rimarrebbe costante. In realtà in tutti i processi fisici parte dell’energia meccanica viene dissipata dalle forze d’attrito, ma non scompare nel nulla: essa si trasforma nell’energia interna delle molecole che costituiscono i corpi tra cui c’è stato attrito ed è accompagnata da un aumento di temperatura. Facciamo l’ esempio di un sasso che cade. Durante il moto dell’oggetto l’energia cinetica e l’energia potenziale assumono valori diversi istante per istante. In particolare, l’energia cinetica aumenta (perché cresce la velocità) e quella potenziale gravitazionale diminuisce (perché l’altezza diminuisce). Nonostante queste grandezze cambino continuamente, la loro somma rimane costante in assenza di attriti. Ma visto che gli attriti esistono, parte del l’energia meccanica viene dispersa e, alla fine, si ritrova sotto forma di calore del sasso e dell’aria che, sebbene in modo impercettibile, si sono portati ad una temperatura maggiore.
    sia sfruttabile per la produzione eolica. Alla fine, risulta comunque che, da sola, sarebbe sufficiente per coprire ben 10 volte il fabbisogno energetico globale!

    Quindi non sono queste le stime da fare: ci si deve confrontare sia con problematiche economiche (quanto mi costa?) che tecnologiche (l’energia non mi serve solo quando c’e’ il vento), dovendo risolvere problemi di accumulo su grande scala, e siamo ancora piuttosto lontani dal trovare una soluzione..’

    VENTO E PALE di Gianluca Alimonti                                                     Lunedì 17 Settembre 2012

    Articolo su Nature (richiede abbonamento): Geophysical limits to global wind power

    Articolo su PNAS (richiede abbonamento): Saturation wind power potential and its implications for wind energy

    Fonte: UniMI – Dipartimento di Fisica

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