Energia eolica

L'energia eolica è una delle cosiddette energie rinnovabili*. L'energia può essere tratta dal sole (energia fotovoltaica), dal moto ondoso (marina), dalle masse di scarto (biomasse), dalle acque calde delle viscere della terra (geotermica); l'energia che invece viene tratta dal vento è definita energia eolica (il termine "eolico" deriva da Eolo, un personaggio mitologico greco identificato come dio dei venti).

Energia eolica: come funziona?
Si parla di energia eolica riferendosi alla conversione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia; attualmente, la stragrande maggioranza dell'energia eolica viene convertita in energia elettrica. La conversione avviene tramite le cosiddette centrali eoliche.
Lo sfruttamento dell'energia del vento non è nuovo per l'uomo; basti pensare ai mulini a vento che venivano utilizzati per il pompaggio dell'acqua o per la macinazione dei cereali. I mulini a vento ebbero il loro periodo d'oro durante il XIX secolo per essere poi quasi totalmente abbandonati dopo l'invenzione delle macchine a vapore e lo sfruttamento del carbone.
Attualmente lo sfruttamento dell'energia eolica avviene tramite i cosiddetti generatori eolici (anche aerogeneratori); ne esistono sostanzialmente due tipologie:

generatori di energia eolica ad asse verticale
generatori di energia eolica ad asse orizzontale.

Entrambi i tipi di generatore richiedono una velocità minima del vento (si parla di cut-in), dai 3 ai 5 m/s; la velocità ideale si aggira tra i 12 e i 14 m/s; nel caso la velocità diventi eccessiva (oltre i 25 m/s, velocità di cut-off) entra in funzione il sistema frenante dell'aerogeneratore.
I generatori eolici ad asse verticale (anche VAWT, Vertical Axis Wind Turbines) hanno una struttura con poche parti mobili e possono sfruttare l'energia del vento a prescindere dalla sua direzione di provenienza e, quindi, senza che vi sia bisogno di un costante orientamento. In linea generale, il loro rendimento è decisamente inferiore rispetto a quello dei generatori con asse orizzontale e ciò ne ha limitato moltissimo la diffusione. Gli impianti esistenti sono infatti quasi tutti ad asse orizzontale.
parco eolicoI generatori eolici ad asse orizzontale (anche HAWT, Horizontal Axis Wind Turbines) sono costituiti da torri di acciaio la cui altezza varia dai 60 ai 100 m circa; sulla cima della torre è posizionato un generatore di energia elettrica che viene azionato da un rotore a pale; solitamente un aerogeneratore è provvisto di due o tre pale lunghe circa 20 metri.
Le dimensioni degli impianti a energia eolica variano a seconda delle esigenze che devono soddisfare. Quelli più piccoli sono denominati impianti minieolici e microeolici; gli impianti minieolici hanno una potenza nominale che va dai 20 ai 200 kW; gli impianti microelici invece sono quelli la cui potenza nominale non raggiunge i 20 kW; sono impianti utilizzati per usi domestici o per esigenze di piccole imprese. Non sono molto diffusi a causa del loro elevato costo di installazione e delle ristrettezze normative relative a quest'ultima.
Gli impianti più grandi sono invece denominati wind-farm (fattorie del vento) o anche parchi eolici; le wind-farm sono vere e proprie centrali elettriche costituite da più aerogeneratori tra loro collegati e posizionati a distanze ben precise l'uno dall'altro allo scopo di evitare il cosiddetto fenomeno dell'interferenza aerodinamica, fenomeno che può creare due tipi di problemi; il primo è legato all'incremento della turbolenza sui generatori che fanno parte del parco eolico; il secondo è invece legato alle perdite di potenza. Solitamente la distanza raccomandata è sette volte il diametro della macchina per gli aerogeneratori posti in parchi eolici con venti multidirezionali, mentre è di circa tre-cinque volte il diametro della pala per le file degli aerogeneratori perpendicolari alla direzione del vento.
Quando gli impianti si trovano sulla terraferma si parla di impianti eolici on-shore, mentre si parla di impianti eolici off-shore quando vengono collocati a una certa distanza dalla costa di mari o laghi.

Energia eolica: un'energia pulita? I pro e i contro
energia eolicaI sostenitori delle energie rinnovabili asseriscono che una delle fondamentali caratteristiche di questi tipi di energia è quella di non produrre né effetti negativi sull'ambiente né modifiche climatiche né tantomeno variazioni della temperatura globale della Terra. Questa posizione appare un po' ottimistica dal momento che, spesso, lo sfruttamento dell'energia rinnovabile richiede impianti che comunque incidono pesantemente sull'ambiente e sul paesaggio e, soprattutto per quanto riguarda quest'ultimo punto, i parchi eolici ne sono uno dei più limpidi esempi tant'è che il dibattito sull'impatto paesaggistico delle centrali eoliche ha suscitato aspre polemiche persino fra associazioni ambientaliste, in genere tutte tendenzialmente favorevoli allo sfruttamento delle energie rinnovabili a discapito di quelle tradizionali.
Cerchiamo quindi di analizzare i pro e i contro legati allo sfruttamento dell'energia eolica.
I pro - È indubitabile che in sé l'energia eolica sia un tipo di energia pulita dal momento che non si ha produzione di emissioni inquinanti l'ambiente o alteranti il clima. Per la costruzione di impianti a energia eolica non occorrono vastissime aree di terreno** e, nel caso di dismissione dell'impianto, il sito che lo ospitava può essere riportato alle condizioni iniziali. Tra i vantaggi poi gli esperti citano l'alto tasso di efficienza degli aerogeneratori; si ritiene infatti che la conversione dell'energia cinetica del vento in energia elettrica abbia un rendimento teorico decisamente elevato (59%), senza contare il fatto che un impianto a energia eolica può teoricamente funzionare per tutto l'arco della giornata (a differenza, per esempio, di un impianto a energia solare).
Un altro vantaggio è la lunga durata della vita di una turbina, vita che mediamente varia dai 20 ai 25 anni. Tra i vantaggi inoltre si può annoverare il fatto che è possibile costruire impianti la cui capacità energetica è decisamente variabile e, conseguentemente, questi possono essere adattati alle diverse necessità senza problemi di sotto- o sovradimensionamento (si può andare dall'uso domestico a quello industriale). Un altro punto a favore degli investimenti nell'energia eolica è quello relativo alla creazione di nuovi posti di lavoro. Quest'ultimo punto è un tema decisamente scottante che approfondiamo più avanti.
I contro – Il primo grande problema dei parchi per lo sfruttamento dell'energia eolica è quello legato all'impatto visivo. Non v'è dubbio che, molto spesso, i siti adatti al posizionamento di aerogeneratori si trovano in aree il cui valore ambientale e quello paesaggistico sono considerati elevati. Non è per niente facile (se non impossibile) integrare piacevolmente nel paesaggio le torri eoliche. Quello del notevole impatto visivo è, con tutta probabilità, l'aspetto che più frena lo sviluppo di tale fonte di energia.
Un altro problema che deve essere considerato è quello relativo al cosiddetto inquinamento acustico. I componenti elettromeccanici delle turbine e i fenomeni aerodinamici messi in atto da queste ultime producono un rumore non minimale. Se per i detrattori dell'eolico, il problema acustico non deve essere assolutamente trascurato, i suoi propugnatori sostengono che tale rilievo è del tutto specioso in quanto, secondo ciò che affermano, nelle zone particolarmente ventose, a qualche centinaio di metri dai generatori, i rumori di fondo provocati dai venti sarebbero pressoché identici a quelli provocati dagli aerogeneratori; essi sostengono inoltre che anche in posizioni più vicine (ovvero in un raggio di circa duecento metri) il rumore percepito ha un'intensità che può essere paragonabile a quella cui la maggior parte delle persone è sottoposta durante le consuete attività quotidiane. Secondo una ricerca effettuata dal Dipartimento di Ingegneria Industriale dell'università di Parma, il rumore rilevato alla base di un aerogeneratore corrisponde a circa 100 db(A), a 350 m di distanza il rumore è di circa 45 db(A); quello rilevato all'interno di una metropolitana si aggira sui 100 db(A), mentre il rumore di un fondo notturno corrisponde a circa 40 db(A).
Fra gli aspetti negativi che vengono indagati vi sono le possibili interferenze sulle telecomunicazioni e gli effetti elettromagnetici. Tali fenomeni sono ormai considerati irrilevanti sia perché le pale sono costruite con materiali non conduttori (come, per esempio, la vetroresina) sia perché comunque limitati a un raggio di circa 100 m dagli aerogeneratori.
Altri problemi legati agli impianti eolici sono quelli relativi all'impatto su flora e fauna. Per quanto riguarda la flora l'impatto maggiore si verifica durante la costruzione degli impianti (realizzazione di strade interne al parco, posa dei cavi, montaggio delle torre, transito veicoli di grandi dimensioni ecc.), mentre per quanto concerne la fauna esiste il problema delle possibili collisioni degli uccelli con le pale delle torri eoliche; riguardo a quest'ultimo problema sono stati effettuati diversi studi che sembrano minimizzare la portata di tale fenomeno.
A giudicare dai punti sopraesposti relativi ai pro e ai contro, questi ultimi non sembrerebbero, perlomeno di primo acchito, particolarmente insormontabili, eccezion fatta forse per il primo punto, quello relativo all'impatto visivo delle pale eoliche. In realtà la problematica legata agli impianti di sfruttamento dell'energia eolica è sicuramente più complessa e merita quindi un'analisi più approfondita. Lo spunto ci viene offerto da quanto sta accadendo in uno dei Paesi a noi più vicini, sia geograficamente che culturalmente: la Francia. Se nel nostro Paese il dibattito sull'energia eolica non è particolarmente acceso, negli ultimi mesi, all'interno dell'Esagono, le discussioni su questo tipo di energia rinnovabile si sono fatte burrascose. I sostenitori dell'energia eolica insistono sul fatto che aumentare lo sfruttamento di questa tipologia di energia, come avviene in Paesi come Danimarca e Germania, e riducendo quindi il ricorso alle cosiddette forme di energia tradizionali, garantirebbe una diminuzione consistente delle emissioni di CO2, con tutti i benefici che ciò comporterebbe (per approfondimenti su tale punto si veda il nostro articolo che tratta il problema del riscaldamento terrestre); le risposte non si sono fatte attendere; una di queste viene da Julien Janes della Commission de régulation de l'énergie (CRE) che afferma che "statisticamente, più sfrutteremo l'energia eolica, più diminuirà il ricorso alle fonti d'energia tradizionali e più sarà probabile la sostituzione di energie quali quella idraulica o quella nucleare"; due fonti energetiche che sono povere di emissioni di CO2 al pari dell'energia eolica, ma molto meno dispendiose di quest'ultima. Controreplica: "l'energia eolica non è destinata a soppiantare quella nucleare, tale scelta sarebbe un boomerang dal punto di vista economico; l'idea è invece quella di sfruttare il surplus energetico esportandolo". Fine della questione? Niente affatto. Rimane infatti da risolvere un problema di non poco conto: i venti non sono fenomeni prevedibili. Come gestire in modo equilibrato domanda e offerta? Non è semplice; prendiamo per esempio ciò che accade nel mese di gennaio. In Francia, il primo mese dell'anno è un mese particolarmente freddo e, conseguentemente, la richiesta di energia elettrica per esigenze di riscaldamento è notevolissima. Il problema è che a gennaio i giorni sono sì molto freddi, ma molto poco ventosi e quindi il contributo energetico proveniente dalle centrali eoliche è decisamente insufficiente a rispondere alle accresciute esigenze dell'utenza.
Un'altra problematica è quella relativa all'inadeguatezza della rete elettrica, problematica che è comune a molti Paesi europei, tra i quali l'Italia. Allo stato attuale le reti elettriche europee non hanno una sufficiente capacità di assorbimento di tutta l'energia che viene prodotta e ciò costringe, nei periodi di sovraccarico energetico, a interrompere il funzionamento degli aerogeneratori, seppure in modo temporaneo. Si stima che, mediamente, l'insufficienza e l'inadeguatezza della rete elettrica limitino di circa il 30% la possibile produzione di energia eolica. Anche la Danimarca, Paese considerato all'avanguardia nel settore dell'energia eolica, ha problemi simili; i danesi coprono circa un quinto della richiesta energetica nazionale grazie all'energia eolica; potenzialmente sarebbero in grado di coprire un fabbisogno molto superiore, ma l'inadeguatezza della rete elettrica costringe il Paese a esportare il surplus produttivo (tra l'altro, sembra, senza particolari riscontri economici). Altro punto dolente: la questione costi. Secondo alcuni l'energia eolica è una delle fonti energetiche meno costose. La posizione appare un po' partigiana. Le richieste ambientaliste, gli accordi internazionali (vedasi per esempio il protocollo di Kyoto) ecc. hanno spinto molti Stati a incentivare con sovvenzioni pubbliche la creazione di mercati energetici basati sulle energie rinnovabili; l'intento è lodevole e, secondo i sostenitori delle energie "verdi", l'investire su certi settori è positivo anche dal punto di vista della creazione di nuovi posti di lavoro; non sono dello stesso avviso gli autori di una relazione redatta dal CEPOS (il Centro di studi politici danese) secondo il quale ogni posto di lavoro nel settore dell'energia eolica danese è creato sostanzialmente dalle notevoli sovvenzioni pubbliche per cifre che vanno dal 175 al 250% della retribuzione media dei lavoratori impiegati nel settore manifatturiero. I relatori sostengono inoltre che l'industria dell'energia eolica è un settore meno produttivo di altri e concludono affermando che "l'esperienza danese suggerisce che anche con un forte vento a disposizione la tecnologia eolica comporta costi elevati sia per i consumatori sia per l'industria e solo in misura minore porta beneficio a una piccola parte dell'economia, ovvero ai proprietari delle turbine eoliche, agli azionisti delle società collegate e a coloro che a vario titolo operano nel settore".
Come si vede gli spunti di riflessione non mancano. Quello che appare certo è che l'energia eolica, al pari di altre energie rinnovabili, non può essere considerata un'energia globale dal momento che appare a tutti chiaro che è di fatto impossibile che una sola forma di energia sia in grado di sopperire all'intero bisogno di una popolazione. Quindi, va bene l'eolico, vanno bene le energie rinnovabili, ma senza facili entusiasmi e sì incondizionati. Il realismo paga sempre.

LE BIOMASSE

ENERGIA DALLA FILIERA

la valorizzazione energetica delle biomasse è uno dei punti di riferimento della strategia nazionale per la riduzione delle emssioni dei gas serra, in particolare di anidride carbonica. Le biomasse solide, costituite principalmente da prodotti o residui forestali a matrice legnosa, tramite processo di combustione, sono utilizzate per la generazione di energia termica ed elettrica.

La filiera delle biomasse ligneo-cellulosiche è la più diffusa e consolidata sul territorio e costituisce storicamente una delle principali fonti per la produzione di energia rinnovabile.

Vanta un bilancio ambientale indubbiamente favorevole e buoni rendimenti energetici, che hanno contribuito a renderla un mercato in espansione, sia a livello industriale che per uso domestico.

EN+ propone ai propri clienti soluzioni personalizzate studiate in base alla tipologia e disponibiltà di biomasse solide (legno, scarti agricoli o da lavorazioni alimentari), al miglior bilancio energetico complessivo possibile e alla tipologia di energia termica eventualmente richiesta come ad esempio aria calda, vapore o acqua surriscaldata per il processo produttivo o acqua calda per il teleriscaldamento.

Gli impianti possono essere per la sola produzione termica o in cogenerazione con produzione combinata di energia elettrica termica. L'energia elettrica prodotta usufruisce degli incentivi derivanti dalla legislazione attuale sulle fonti rinnovabili (Certificati Verdi).

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Nella direzione di un uso possibilmente locale delle biomasse, le taglie proposte di impianto vanno da un minimo di 1 MWe a un massimo di 6 MWe

In questo ambito EN+ è in grado di realizzare l'intero impianto chiavi in mano, comprensiva di progettazione ed iter autorizzativo, o di progettare e realizzare tutte le attività specialistiche relative all'impiantistica elettrica e termofluidica con i principali item dell'impianto scelti e/o acquistati direttamente dal cliente (sistemi di alimentazione biomasse, caldaia, turbina a vapore, turbo generatori a ciclo organico Rankine).

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