Tra le fonti di energie rinnovabili più in ascesa, l’energia eolica ha radici molto antiche: sia sulla terra sia sul mare, gli uomini hanno da sempre sfruttato la forza meccanica prodotta dal vento per compiere attività che altrimenti sarebbero state impossibili. 5.000 anni fa, i costruttori navali egizi impararono a utilizzare l’energia del vento per manovrare le loro imbarcazioni e muoversi lungo il Nilo. Da allora, grazie allo sviluppo tecnologico, l’energia eolica ha fatto enormi progressi ed è diventata a tutti gli effetti una delle protagoniste della transizione energetica, al punto che si stima che da qui al 2030 raggiungerà il 20% della produzione mondiale di energia elettrica.  

Oggi per energia eolica si intende lo sfruttamento dell’energia cinetica prodotta dal vento, che genera energia meccanica grazie alle turbine eoliche, successivamente convertita in energia elettrica con dei generatori. Ma quali sono le sue origini? E come funziona? Ecco una breve panoramica sull’energia eolica. 

Storia dell'energia eolica

Nell’antichità, la forza del vento era sfruttata per uno dei principali mezzi di trasporto e commercializzazione del tempo: la navigazione a vela con la rosa dei venti. I primi a sfruttarla furono gli Egizi, nel 3500 a.C.

L’invenzione successiva dei primi mulini a vento è fondamentale per arrivare a comprendere quella che è l’energia eolica odierna: le fonti storiche fanno risalire al VII secolo i primi mulini a vento ad asso verticale, che appaiono in un’area oggi compresa tra l’Iran e l’Afghanistan. Intorno al 1100, invece, in Europa compaiono i primi modelli di mulini a vento ad asse verticale, che vengono usati per macinare cereali e per l’irrigazione dei campi.

L’energia eolica moderna comincia ad essere sviluppata nel XIX secolo: un ruolo importante in questo senso lo gioca il fisico e inventore belga Zénobe-Théophile Gramme, che nel 1871 perfeziona la macchina dinamoelettrica per trasformare l’energia meccanica in energia elettrica, riuscendo così a realizzare i primi generatori elettrici in grado di funzionare in modo continuativo, senza surriscaldarsi. 

La vera svolta però arriva qualche anno dopo: nel 1887 l’ingegnere scozzese James Blyth sperimenta con successo un modello di turbina eolica costruito con vele in tessuto nel giardino del suo cottage, utilizzando l’energia prodotta per caricare degli accumulatori: fu la prima abitazione al mondo alimentata da elettricità generata dal vento. Nello stesso periodo, negli Stati Uniti l’inventore Charles F. Brush costruisce il suo modello di turbina eolica in grado di generare 12 kW con un trasformatore, per adattare l’energia continua al voltaggio richiesto dal sistema. Nel 1891 è il turno del fisico danese Poul La Cour, che mosso dalla volontà di portare l’elettricità nelle campagne di Danimarca, riuscì a risolvere il problema dell’immagazzinamento dell’energia prodotta con l’elettrolisi, costruendo una turbina eolica in grado di alimentare in maniera costante il villaggio di Askov. 

Facendo un salto in avanti, nel 1941 l’ingegnere americano Palmer Cosslett Putnam inaugura il primo modello di turbina eolica megawatt, con una capacità di 1.250 kW. A questo punto inizia un periodo di stasi, fino a che la crisi petrolifera degli anni ‘70 non riaccende i riflettori sullo sviluppo di energie rinnovabili, eolico incluso. Nella ricerca cominciano ad essere coinvolti importanti enti istituzionali e di ricerca, come la NASA, per compiere studi su tecnologie multi-megawatt oggi ancora valide. In parallelo, inizia la sperimentazione sul territorio di nuove tipologie di turbine. Il 1980, quindi, registra un altro avvenimento di enorme rilevanza per la storia dell’eolico: nel New Hampshire si dà il via al primo parco eolico al mondo, composto da 20 turbine. Gli anni ‘90 portano l’arrivo del primo parco eolico offshore: nel 1991 a Vindeby, in Danimarca, vengono installate 11 turbine da 450 kW a circa 2 chilometri dall’isola danese di Lolland, che rimarranno attive fino al 2017.

E arriviamo così ai giorni nostri: gli impianti eolici sono diffusi in tutto il mondo e negli ultimi dieci anni c'è stato un calo netto del costo della tecnologia, che è ora diventata matura e competitiva ed ha visto una rapida crescita esponenziale, arrivando agli oltre 500 GW attuali di potenza installata.

Come funziona l’energia eolica: Tutti gli step per la produzione

Quando si parla di energia eolica, bisogna sapere che per la sua produzione sono coinvolti diversi meccanismi che insieme concorrono al risultato finale, ovvero la generazione di energia elettrica. Un impianto eolico, infatti, è composto da un sistema di pale aerodinamiche, un rotore, un albero e un generatore elettrico.

Per produrre elettricità, i passaggi sono:

  • - catturare la forza del vento, grazie ad un meccanismo moderno che imita quello degli antichi mulini;

  • - quando il vento è abbastanza intenso, la sua forza attiva le pale, il cui movimento innesca il rotore;

  • - il moto del rotore viene trasmesso a un moltiplicatore di giri, che ne accelera la rotazione;

  • - successivamente, il moto viene trasmesso all’alternatore, che trasforma l’energia meccanica in energia elettrica;

  • - infine, la corrente viene fatta arrivare tramite un cavidotto a un trasformatore, che raccoglie tutta l’elettricità prodotta dal parco eolico e la rende disponibile sulla rete.

Vantaggi dell’energia eolica

L’enorme diffusione che l’energia eolica ha avuto negli ultimi anni è dovuta senza dubbio a una serie non trascurabile di vantaggi:

  • - innanzitutto, l’energia eolica è un’energia pulita (in termini di emissioni) che contribuisce alla transizione energetica dalle fonti fossili;

  • - gli impianti eolici moderni hanno una buona longevità, garantendo un ciclo di vita completo per una media tra i 20 e 25 anni;

  • - al termine della loro vita, inoltre, è possibile dare una seconda vita a gran parte dei materiali di cui è composta una turbina, riducendo il loro impatto ambientale con un approccio sostenibile;

  • - nel corso degli anni, con la maturazione della tecnologia, i costi di installazione e produzione hanno visto un calo notevole, portando l’eolico ad essere oggi una delle fonti di energia rinnovabili più competitive.

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