Con la forza del vento: il potenziale dell’energia eolica

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Generatore eolico terrestre: il potenziale dello sfruttamento del vento è ben superiore all’attuale fabbisogno globale di energia (© Micha Pawlitzki/Corbis)

Due richerche indipendenti hanno stimato la massima energia che si potrebbe ottenere dal vento, concludendo che il potenziale ricavo energetico sarebbe molto superiore al fabbisogno globale e non avrebbe conseguenze climatiche significative

Le turbine eoliche sulla terraferma e in mare potrebbero fornire più del quadruplo dell’energia che il mondo intero utilizza attualmente. Portate in quota con giganteschi aquiloni o velivoli robotizzati, potrebbero sfruttare il vento degli strati superiori dell’atmosfera, consentendo di estrarre fisicamente circa 100 volte più energia di quella attualmente consumata nel mondo, senza peraltro determinare conseguenze negative per il clima. Insomma, ci sono poche limitazioni al potenziale energetico del vento, come hanno concluso due diverse analisi al computer. Sebbene infatti “esistano limiti fisici alla quantità di energia che può essere ricavata dai venti, essi sono ben oltre la domanda globale di energia, pari a circa 18 terawatt”, spiega l’esperto d modelli climatici Kate Marvel del Lawrence Livermore National Laboratory, che ha guidato lo studio pubblicato il 9 settembre sulla rivista “Nature Climate Change”.

Considerata la necessità di ridurre le emissioni di gas serra, gli impianti eolici si stanno diffondendo ovunque, dagli Stati Uniti alla Cina, per complessivi 239 gigawatt di potenza installati globalmente. Il problema è che risulta ancora poco chiaro quale possa essere il limite ultimo della generazione eolica di energia: ogni processo di sfruttamento del vento finisce infatti per ridurne la velocità, influenzando sia il clima locale sia quello globale. Usando un modello al computer della meteorologia globale e della chimica della luce solare e incrociando poi i dati con le informazioni sulla generazione di energia forniti dai produttori di turbine, gli ambientalisti Cristina Archer dell’Università del Delaware e Mark Jacobson della Stanford University hanno stimato quando le turbine elettriche potrebbero raggiungere il punto di saturazione, cioè quello in cui l’aggiunta di ulteriori turbine potrebbe ridurre la quantità di energia generata invece che incrementarla.

A 100 metri di quota (all’incirca l’altezza del centro delle pale di un moderno generatore di grandi dimensioni sulla terraferma) questo punto di saturazione corrisponderebbe alla produzione di più di 250 terawatt di potenza, secondo i risultati pubblicati online sui “Proceedings of the National Academy of Sciences” il 10 settembre. “Abbiamo calcolato quanta energia elettrica può essere generata dall’atmosfera”, spiega Archer. “Basterebbero quattro milioni di turbine diffuse in tutto il mondo per produrre facilmente e in modo sostenibilmente 7,5 terawatt di potenza, pari a circa la metà di tutta l’energia utilizzata attualmente”.

Da parte loro, Marvel e colleghi hanno esaminato anche i limiti geofisici dell’energia eolica, o meglio quanta energia può essere estratta dai venti globali senza serie conseguenze.

I venti di superficie al di sotto di 395 metri, che in ogni caso finiscono per essere dissipati, potrebbero fornire almeno 400 terawatt di potenza, mentre quelli a maggiori altitudini potrebbero offrire più di 1800 terawatt, secondo le stime ottenute sulla base della fisica dell’atmosfera. I ricercatori poi hanno utilizzato un modello al computer per simulare il clima globale nell’arco di un secolo per stimare l’impatto che potrebbe avere l’estrazione di questa energia. Se gli esseri umani riuscissero a estrarre tutta quell’energia, le temperature globali potrebbero salire di circa un grado e le precipitazioni aumentare di circa il 10 per cento.

Chiaramente, trattandosi di una quantità di energia 100 volte maggiore di quella attualmente consumata complessivamente per le attività antropiche, se ne deduce che l’effettivo impatto climatico dell’energia eolica sarebbe molto più limitato. “A questa scala, le conseguenze climatiche di un’ampia diffusione degli impianti eolici sarebbe trascurabile”, ha sottolineato l’esperto di modelli climatici Ken Caldeira, del Dipartimento di ecologia della Carnegie Institution della Stanford University, collega della Marvel.

David Biello

(La versione originale di questo articolo è apparsa su scientificamerican.com il 9 settembre. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati)

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Con la forza del vento: il potenziale dell’energia eolica ultima modifica: 2015-01-12T22:21:58+00:00 da Richard
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