Energia eolica: come funziona e quali i vantaggi?

Nell’ambito delle energie rinnovabili, in questo articolo andremo ad approfondire l’energia eolica.
Con il termine di energia eolica si indica il risultato della conversione dell’energia cinetica del vento: un principio ben noto che trovò la sua prima applicazione nei mulini a vento, diffusissimi in tutta l’Europa nei secoli scorsi. A differenza di quanto accadeva nel mulino, oggi l’energia accumulata non viene utilizzata direttamente sul posto, ma convertita in energia elettrica attraverso una centrale eolica.
Gli impianti più diffusi per lo sfruttamento dell’energia eolica sono le torri a pale mobili, che riprendono lo schema di funzionamento del vecchio mulino. Esistono anche generatori ad asse verticale che, diversamente da quelli ad asse orizzontale, entrano in funzione con qualsiasi direzione del vento, ma offrono un’efficienza decisamente minore.
Andiamo a conoscere nel dettaglio questo tipo di energia pulita, analizzandone anche vantaggi e svantaggi.

Che cos’è l’energia eolica

L’energia eolica è una delle fonti di energia rinnovabile. Si tratta dell’energia ricavata dalla forza del vento. In termini tecnici, il vento è lo spostamento di una massa d’aria atmosferica da una zona caratterizzata da alta pressione ad un’altra zona con bassa pressione.

La forza cinetica del vento viene trasformata in energia meccanica. Quest’ultima, a sua volta, può essere convertita in energia elettrica.

Come funziona l’energia eolica

Il funzionamento dell’energia eolica è abbastanza semplice. Cominciamo dal capire quali sono gli elementi che compongono un impianto.

• Aerogeneratore: noto anche come pala eolica o turbina eolica, è costituito da una torre di acciaio la cui altezza può raggiungere un livello compreso fra 60 e 100 metri
• Pale: di solito 3, ma esistono anche i modelli bipala e monopala, di lunghezza compresa fra 20 e 60 metri
• Generatore elettrico collocato dietro le pale e protetto da una sorta di parete che lo protegge dagli agenti atmosferici

Sospinte dal vento, le pale cominciano a muoversi. Da questo movimento, viene sprigionata una energia di rotazione che viene inviata al generatore. Il generatore trasforma l’energia meccanica in energia elettrica. Quest’ultima, tramite un cavidotto, viene inviata ad un trasformatore che la raccoglie e poi la distribuisce alla rete elettrica.

Che cos’è un parco eolico

Il parco eolico è una zona dove sono disposti vari aerogeneratori.

Esistono due tipi di parchi eolici:

• on-shore: collocati sulla terraferma, preferibilmente in zone dove, di norma, c’è un moto ventoso di una certa entità (es. zone costiere e zone montuose)
• off-shore: realizzati direttamente sul mare (distanti almeno 3 km dalla costa), sono quelli che permettono di ottenere la maggior parte di energia elettrica ricavata dall’eolico. Il contro di questa tipologia di parchi eolici sta nei costi elevati sia di realizzazione che di manutenzione

In generale, gli impianti eolici hanno una potenza variabile che dipende da vari fattori, quali:

• il numero di torri eoliche
• le condizioni del vento
• il tipo di torri eoliche
• la potenza energetica necessaria

In fase di progettazione di un parco eolico, vengono eseguiti studi di fattibilità che tengono considerano prima di tutto la ventosità dell’area designata.

Chi ha creato l’energia eolica

L’energia del vento è nota e sfruttata fin dai tempi antichi. Basti solo pensare ai Fenici e gli antichi Greci che sfruttavano la potenza del vento per gonfiare le vele e navigare. Altro esempio assai emblematico è poi quello dei mulini, le cui pale venivano azionate proprio dal vento. Di fatto, le pale eoliche attuali altro non sono che la sostituzione dei vecchi mulini a vento.

Nei primi dell’800 vennero prodotte le prime dinamo, per convertire l’energia meccanica in energia elettrica.

Risalgono alla fine dell’800 le prime turbine eoliche, creazione di James Blyth in Scozia, Poul la Cour in Danimarca e Charles F. Bush a Cleveland nell’Ohio.

I primi generatori elettrici attivati dalla forza del vento risalgono ai primi anni del 900.

Quanti tipi di energia eolica ci sono

Possiamo distinguere fra 3 tipologie di impianti eolici, suddivisibili a seconda di vari fattori:

• tecnologia impiegata: impianti ad asse orizzontale o verticale. I primi producono più energia elettrica, mentre i secondi resistono alle forti raffiche di vento
• installazione: impianti eolici offshore (posizionati direttamente sul mare) od onshore (posizionati sulla terraferma, di solito lungo le coste oppure sui rilievi, come le colline)
• potenza: mini eolico (indicati per le utenze sia domestiche che industriali, hanno una potenza che da 20 a 200 kW ), grande eolico (potenza da 200kW in su) e micro eolico (potenza non superiore ai 20 kW, indicati per le piccole utenze di tipo residenziale)

Cosa si ricava dall’energia eolica

Come s’è visto, dall’energia eolica si può ricavare energia elettrica. Spinte dal vento, le pale degli aerogeneratori si muovono. Il movimento produce energia meccanica. Questa va ad attivare un generatore collegato, il quale produce energia elettrica.

Pro e contro dell’energia eolica

Essendo una fonte energetica rinnovabile, l’energia eolica garantisce numerosi vantaggi al punto di vista ambientale e per la salvaguardia del Pianeta.

• È una forma di energia pulita
• Non inquina e non genera rifiuti
• È facile da reperire
• È gratuita
• Il vento è inesauribile
• Gli aerogeneratori si sviluppano in altezza e quindi occupano poco spazio
• I macchinari hanno una vita media di 20-25 anni e al termine del loro ciclo produttivo vengono smantellati in modo tale che i materiali da cui sono costituiti possano essere riciclati per altri utilizzi
• È combinabile con l’energia solare
• Si presta per generare nuove professioni nel settore dei cosiddetti green jobs

Svantaggi

Nonostante i numerosi vantaggi appena esposti, l’energia eolica ha anche degli svantaggi. Passiamoli in rassegna.

• Costi: il costo degli impianti e delle pale è abbastanza elevato, e quindi l’investimento iniziale viene ammortizzato su lungo periodo
• Incostanza: il vento è gratuito ma non costante
• Inquinamento visivo: di solito, le torri eoliche vengono collocate lungo le zone costiere, deturpando così il paesaggio
• Inquinamento acustico: le turbine generano un rumore costante che può risultare non poco fastidioso

Dove si trovano gli impianti eolici in Italia

In Italia stiamo assistendo ad una continua crescita dell’energia eolica, unitamente ad un costante aumento degli investimenti nel settore.

Stando ai dati del Global Wind Energy Council (GWEC), nel primo trimestre del 2021, il mercato dell’eolico sarebbe cresciuto grazie alle gare d’appalto, con un valore complessivo di 12,78 GW, quasi 6 volte maggiore rispetto al medesimo periodo del 2020.

Nel caso specifico dell’Italia, dai dati di Enea emerge che, sempre nel predetto periodo considerato, la generazione di energia eolica nel nostro Paese è del 7% in più rispetto al primo trimestre 2020.

In Europa, per quanto riguarda la produzione di energia eolica, l’Italia si attesta al terzo posto, dopo Germania e Spagna, con circa 1000 Megawatt l’anno.

Le regioni italiane più produttive sono al sud: Puglia, Sicilia, Campania, Calabria e Sardegna. In provincia di Sassari si trova il più grande parco eolico del territorio nazionale, costituito da 69 turbine per una potenza complessiva di 138 megawatt.
L’obiettivo nazionale è quello di raddoppiare la potenza installata in Italia entro il 2030. Sono infatti in costruzione nuovi parchi e ci sono vari progetti anche per la creazione di piattaforme off-shore sul mare.

Qual è il Paese che sfrutta di più l’energia eolica

Il Paese a più alta generazione eolica è la Danimarca, con il 47,84% di elettricità prodotta tramite energia eolica. Seguono poi Uruguay, Lituania, Portogallo, Irlanda e Spagna.
L’Italia si attesta nella zona intermedia della classifica, con il 7,4% di elettricità generata attraverso energia eolica.

Dov’è maggiormente diffusa l’energia eolica

L’Europa ha una capacità eolica pari a 236 gigawatt. A livello europeo, i Paesi con maggiore capacità eolica sono, nell’ordine: Germania, Regno Unito, Spagna, Francia e Svezia.

A livello mondiale, il primato per la produzione mondiale di energia eolica offshore è detenuto dalla Cina. Basti pensare che solo nel 2021, la Cina ha costruito più parchi marini che tutti gli altri Paesi in 5 anni.

Quali sono i tre stati che producono di più energia eolica

Il primo posto del podio per la produzione di energia eolica a livello mondiale è occupato dalla Cina, che nel 2021 ha prodotto 655 terawatt. Il più grande parco eolico on-shore presente al mondo è infatti proprio in Cina, nel deserto del Gobi.

Al secondo posto troviamo gli Stati Uniti, con però una capacità e un livello di produzione che sono la metà rispetto a quelli della Cina.

Al terzo posto troviamo la Germania, seguita da Brasile e India che si posizionano, rispettivamente al quarto e al quinto posto.

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Ultimo aggiornamento il 18 Marzo 2024 da Rossella Vignoli