Energia dagli Aquiloni
Una Rivoluzione nell'Energia Eolica.
di Ugo Bardi,
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Un nuovo concetto nel campo dell'energia eolica potrebbe rivoluzionare la situazione energetica mondiale. Il "kite wind generator", proposto da Massimo Ippolito della Sequoia Automation S.r.l. promette di generare energia in abbondanza a costi molto bassi. Il kitegen è basato su aquiloni che raccolgono il vento a grande altezza per far girare un carosello connesso a un generatore. Il sistema è ancora allo stadio di una proposta, ma se i risultati delle simulazioni saranno confermati, avremo un modo concreto di far fronte all'attuale crisi energetica usando una fonte pulita e rinnovabile.
Oggi, le turbine eoliche producono energia elettrica pulita, rinnovabile e a prezzi competitivi. Tuttavia, l'attuale tecnologia ha ancora dei problemi: intermittenza del vento, scarsità di siti adatti e il fatto che molta gente non è contenta di vedere spuntare grandi torri eoliche sui crinali.
Per risolvere i due problemi principali, intermittenza e scarsità di siti, occorrerebbe mettere le turbine a maggiori altezze, dove il vento è più costante e più abbondante. Ma qui abbiamo raggiunto un limite pratico. Si fanno oggi aerogeneratori alti cento metri e più, ma oltre una certa altezza le torri di sostegno diventano troppo massicce e costose, per non parlare poi del problema estetico.
Una soluzione potrebbe arrivare da un nuovo concetto: eliminare la torre e usare invece l’aerodinamica per tenere in quota gli elementi che raccolgono il vento. In sostanza, si tratta di usare degli aquiloni. L’idea è stata proposta in varie forme e, recentemente, Massimo Ippolito della Sequoia Automation S.r.l. di Torino ne ha proposto una versione semplice ed elegante. Si tratta del "Kite Wind Generator" (Kitegen) dalla parola inglese "kite" (aquilone) e “wind” (vento).
Per capire come funziona il Kitegen, pensate a uno di quei vecchi sistemi di pompaggio dell’acqua in cui un asino azionava la pompa di un pozzo camminando in circolo e spingendo contro un palo di legno. Pensate a un palo molto grande e robusto, anzi pensate a un intero carosello di grandi barre d'acciaio connesse a un generatore elettrico. Al posto degli asini, mettete degli aquiloni che tirano le barre. Ecco il KiteGen.
Gli aquiloni del KiteGen si spingono fino a 1000 metri di altezza e anche oltre. Il concetto è di manovrarli come se fossero le vele di una nave. Via via che la barra gira, gli aquiloni devono stringere il vento finche possono (andando “di bolina” come si dice per le navi) per poi spostarsi e cominciare a tirare dall’altra parte. E’ lo stesso principio che permette alle navi di bordeggiare per navigare controvento: un principio vecchio di migliaia di anni che ha funzionato bene per i nostri antenati che hanno navigato a vela per tutti gli oceani. Qui, il principio è ripreso in termini di tecnologia avanzata mediante un sistema sofisticato di software e sensori di posizionamento tridimensionale sviluppati dalla Sequoia automation.
I calcoli mostrano che il kitegen può essere anche molto grande e generare potenze dell'ordine delle centinaia di megawatt, o addirittura di qualche gigawatt, ovvero la potenza di una centrale nucleare. Tuttavia, la semplicità del kitegen, nonchè il fatto che non c'è bisogno di combustibile, fa si che il costo dell'energia prodotta dal vento potrebbe essere soltanto una frazione dei costi di quella prodotta da una centrale nucleare, forse un fattore 100 più basso. In più, il kitegen è sicuro, pulito, occupa un area molto piccola, si può installare quasi ovunque (in particolare offshore) e ha un impatto visuale ridottissimo (gli aquiloni sono praticamente invisibili da terra).
Se il kitegen occupa un area molto piccola a terra, va anche detto che richiede una frazione abbastanza importante dello spazio aereo sovrastante; un'esigenza necessaria per concentrare importanti quantità d'energia eolica in un singolo impianto. Questa “bolla” di spazio aereo occupata dagli aquiloni non sarebbe pericolosa per gli aerei di linea, che volano a quote molto più alte, ma richiederà una serie di misure per la sicurezza di piccoli aerei e elicotteri.
Non c'è bisogno di dire quanto il kitegen potrebbe essere importante nella situazione in cui ci troviamo, dove gli alti prezzi del petrolio segnalano il graduale esaurimento delle risorse di combustibili fossili. Con il kitegen, potremmo invertire la tendenza all’aumento dei costi dell’energia. Potremmo forse addirittura riprendere in considerazione la promessa (mai mantenuta) delle centrali nucleari negli anni '50 di produrre energia elettrica a costi talmente bassi che non sarebbe neanche valsa la pena farla pagare agli utenti.
Ci potremmo anche entusiasmare per la promessa di energia abbondante e a buon mercato del kitegen, ma è bene anche mantenere i piedi per terra. In primo luogo, va detto che l'energia del vento, pur abbondante, non è infinita e che nessun sistema energetico può garantirci energia illimitata. Non fa eccezione il kitegen. Se si fabbricassero un numero veramente grande di impianti, ci potrebbero essere dei cambiamenti significativi sui venti. Per evitare questo problema, potremmo usare un numero limitato di kitegen per fabbricare celle fotovoltaiche a prezzi stracciati e con queste integrare l’energia rinnovabile prodotta sul pianeta.
In secondo luogo, il kitegen, per ora, esiste come una serie di simulazioni nei computer di Sequoia automation. Come per tutte le tecnologie, il test sperimentale è quello che conta. Ogni nuova tecnologia deve passare attraverso tutta una serie di fasi, partendo da un prototipo, per poi arrivare all'industrializzazione se, e solo se, i testi preliminari danno buoni risultati. Questa è la sfida che il kitegen deve affrontare a partire da oggi. E' una grande sfida, ma se la realtà corrisponderà alle promesse, siamo di fronte a una vera rivoluzione energetica che potrebbe radicalmente cambiare il mondo. Potremmo davvero eliminare alla radice i guai principali che ci stanno arrivando addosso: dal cambiamento climatico alle guerre per le risorse.
Ulteriori informazioni sul KiteGen si trovano a www.kitewindgenerator.com
di Ugo Bardi,
Un nuovo concetto nel campo dell'energia eolica potrebbe rivoluzionare la situazione energetica mondiale. Il "kite wind generator", proposto da Massimo Ippolito della Sequoia Automation S.r.l. promette di generare energia in abbondanza a costi molto bassi. Il kitegen è basato su aquiloni che raccolgono il vento a grande altezza per far girare un carosello connesso a un generatore. Il sistema è ancora allo stadio di una proposta, ma se i risultati delle simulazioni saranno confermati, avremo un modo concreto di far fronte all'attuale crisi energetica usando una fonte pulita e rinnovabile.
Oggi, le turbine eoliche producono energia elettrica pulita, rinnovabile e a prezzi competitivi. Tuttavia, l'attuale tecnologia ha ancora dei problemi: intermittenza del vento, scarsità di siti adatti e il fatto che molta gente non è contenta di vedere spuntare grandi torri eoliche sui crinali.
Per risolvere i due problemi principali, intermittenza e scarsità di siti, occorrerebbe mettere le turbine a maggiori altezze, dove il vento è più costante e più abbondante. Ma qui abbiamo raggiunto un limite pratico. Si fanno oggi aerogeneratori alti cento metri e più, ma oltre una certa altezza le torri di sostegno diventano troppo massicce e costose, per non parlare poi del problema estetico.
Una soluzione potrebbe arrivare da un nuovo concetto: eliminare la torre e usare invece l’aerodinamica per tenere in quota gli elementi che raccolgono il vento. In sostanza, si tratta di usare degli aquiloni. L’idea è stata proposta in varie forme e, recentemente, Massimo Ippolito della Sequoia Automation S.r.l. di Torino ne ha proposto una versione semplice ed elegante. Si tratta del "Kite Wind Generator" (Kitegen) dalla parola inglese "kite" (aquilone) e “wind” (vento).
Per capire come funziona il Kitegen, pensate a uno di quei vecchi sistemi di pompaggio dell’acqua in cui un asino azionava la pompa di un pozzo camminando in circolo e spingendo contro un palo di legno. Pensate a un palo molto grande e robusto, anzi pensate a un intero carosello di grandi barre d'acciaio connesse a un generatore elettrico. Al posto degli asini, mettete degli aquiloni che tirano le barre. Ecco il KiteGen.
Gli aquiloni del KiteGen si spingono fino a 1000 metri di altezza e anche oltre. Il concetto è di manovrarli come se fossero le vele di una nave. Via via che la barra gira, gli aquiloni devono stringere il vento finche possono (andando “di bolina” come si dice per le navi) per poi spostarsi e cominciare a tirare dall’altra parte. E’ lo stesso principio che permette alle navi di bordeggiare per navigare controvento: un principio vecchio di migliaia di anni che ha funzionato bene per i nostri antenati che hanno navigato a vela per tutti gli oceani. Qui, il principio è ripreso in termini di tecnologia avanzata mediante un sistema sofisticato di software e sensori di posizionamento tridimensionale sviluppati dalla Sequoia automation.
I calcoli mostrano che il kitegen può essere anche molto grande e generare potenze dell'ordine delle centinaia di megawatt, o addirittura di qualche gigawatt, ovvero la potenza di una centrale nucleare. Tuttavia, la semplicità del kitegen, nonchè il fatto che non c'è bisogno di combustibile, fa si che il costo dell'energia prodotta dal vento potrebbe essere soltanto una frazione dei costi di quella prodotta da una centrale nucleare, forse un fattore 100 più basso. In più, il kitegen è sicuro, pulito, occupa un area molto piccola, si può installare quasi ovunque (in particolare offshore) e ha un impatto visuale ridottissimo (gli aquiloni sono praticamente invisibili da terra).
Se il kitegen occupa un area molto piccola a terra, va anche detto che richiede una frazione abbastanza importante dello spazio aereo sovrastante; un'esigenza necessaria per concentrare importanti quantità d'energia eolica in un singolo impianto. Questa “bolla” di spazio aereo occupata dagli aquiloni non sarebbe pericolosa per gli aerei di linea, che volano a quote molto più alte, ma richiederà una serie di misure per la sicurezza di piccoli aerei e elicotteri.
Non c'è bisogno di dire quanto il kitegen potrebbe essere importante nella situazione in cui ci troviamo, dove gli alti prezzi del petrolio segnalano il graduale esaurimento delle risorse di combustibili fossili. Con il kitegen, potremmo invertire la tendenza all’aumento dei costi dell’energia. Potremmo forse addirittura riprendere in considerazione la promessa (mai mantenuta) delle centrali nucleari negli anni '50 di produrre energia elettrica a costi talmente bassi che non sarebbe neanche valsa la pena farla pagare agli utenti.
Ci potremmo anche entusiasmare per la promessa di energia abbondante e a buon mercato del kitegen, ma è bene anche mantenere i piedi per terra. In primo luogo, va detto che l'energia del vento, pur abbondante, non è infinita e che nessun sistema energetico può garantirci energia illimitata. Non fa eccezione il kitegen. Se si fabbricassero un numero veramente grande di impianti, ci potrebbero essere dei cambiamenti significativi sui venti. Per evitare questo problema, potremmo usare un numero limitato di kitegen per fabbricare celle fotovoltaiche a prezzi stracciati e con queste integrare l’energia rinnovabile prodotta sul pianeta.
In secondo luogo, il kitegen, per ora, esiste come una serie di simulazioni nei computer di Sequoia automation. Come per tutte le tecnologie, il test sperimentale è quello che conta. Ogni nuova tecnologia deve passare attraverso tutta una serie di fasi, partendo da un prototipo, per poi arrivare all'industrializzazione se, e solo se, i testi preliminari danno buoni risultati. Questa è la sfida che il kitegen deve affrontare a partire da oggi. E' una grande sfida, ma se la realtà corrisponderà alle promesse, siamo di fronte a una vera rivoluzione energetica che potrebbe radicalmente cambiare il mondo. Potremmo davvero eliminare alla radice i guai principali che ci stanno arrivando addosso: dal cambiamento climatico alle guerre per le risorse.
Ulteriori informazioni sul KiteGen si trovano a www.kitewindgenerator.com