L'ENERGIA EOLICA
LA FORZA DEL VENTO:
Il vento è una massa d’aria in movimento orizzontale. Il vento
è generato dal calore del sole, che crea una differenza di
pressione tra le varie zone della Terra: enormi masse d’aria
calda salgono negli strati alti dell’atmosfera e il vuoto che
lasciano richiama enormi masse d’aria fredda e si generano
così gli spostamenti orizzontali d’aria che sono i venti.
Il vento crea energia cinetica che si manifesta abbastanza
regolarmente solo in certe regioni, a una certa altezza da
terra e nelle zone sgombre da ostacoli. Per sfruttarla si usano
generatori elettrici sollevati per aria a circa 50 m (o più) dal
suolo, collegati con un’elica solitamente a due o tre pale.
L'ENERGIA EOLICA
Lo sfruttamento del vento, relativamente
semplice e poco costoso, è attuato tramite
macchine eoliche divisibili in due gruppi
distinti in funzione del tipo di modulo base
adoperato definito generatore eolico:


Generatori eolici ad asse verticale,
indipendenti dalla direzione di provenienza
del vento;
Generatori eolici ad asse orizzontale, in cui
L'ENERGIA EOLICA
PALE EOLICHE
Un generatore sia ad asse verticale che orizzontale richiede
una velocità minima del vento di 3-5 m/s ed eroga la
potenza di progetto ad una velocità del vento di 12-14 m/s.
Ad elevate velocità (20-25 m/s) l'aerogeneratore viene
bloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza. Il
bloccaggio può avvenire con freni che bloccano il rotore o
con metodi che si basano sul fenomeno dello stallo. Esistono
anche generatori a pale mobili che seguono l'inclinazione del
vento, mantenendo costante la quantità di elettricità
prodotta dall'aerogeneratore, e a doppia elica, per
raddoppiare la potenza elettrica prodotta.
L'ENERGIA EOLICA
I generatori eolici possono essere silenziosi; il problema
principale è la dimensione delle pale e la mancanza di
generatori a micropale non visibili a occhio nudo che
risolverebbero l'impatto negativo sul paesaggio. I giri al
minuto del rotore della pala sono molto variabili, come lo è
la velocità del vento; in genere si utilizzano delle scatole
d'ingranaggi per aumentare e rendere costante la velocità
del rotore della dinamo e per permettere un avvio più facile
con venti deboli. La frequenza immessa nella rete deve
essere costante a 50 hertz, perciò i rotori della dinamo
vengono collegati a una serie di inverter prima di
immettere l'energia in rete.
L'ENERGIA EOLICA
La cinematica del generatore eolico è
caratterizzata da bassi attriti, moderato
surriscaldamento che necessita di un sistema
di refrigeranti (olio, oppure acqua che
disperdono il calore grazie a radiatori) e un
costo di manutenzione relativamente basso.
L'ENERGIA EOLICA
LA STORIA DELL'EOLICO:
L'uomo usa la forza del vento da migliaia di anni. Basti
pensare alla vela che fin dall'antico Egitto muove le
imbarcazioni, ha consentito commerci altrimenti impossibili
e le scoperte di grandi continenti. Ma la forza del vento fu
anche la principale la principale fonte energetica per
realizzare le macine del grano (mulini a vento) oppure per
pompare l'acqua dai pozzi.L'energia cinetica del vento
(movimento) veniva trasformata in energia meccanica. Oggi
l'energia eolica è considerata un'energia alternativa, ma in
un contesto storico ha accompagnato la vita dell'uomo
molto più a lungo del petrolio o del carbone.
L'ENERGIA EOLICA
Valutiamo ora i vari aspetti, positivi e negativi, del nucleare.
ASPETTI POSITIVI:

Il vento è una fonte di energia rinnovabile e non
consumabile e ciò permetterebbe l'utilizzo del vento sino
al logoramento delle pale eoliche

Non ci sono gas serra o CO2 prodotti utilizzando l'eolico

I costi di mantenimento sono relativamente bassi, perchè
la maggior parte di componenti sono riciclabili

Esiste un ampio margine di miglioramento nei costi, ossia
nella trasformazione della potenza meccanica in corrente
elettrica
L'ENERGIA EOLICA
ASPETTI NEGATIVI:


Dato che, per motivi di sicurezza ed efficienza, i
generatori eolici possono operare solo in particolari
condizioni di vento, l'energia eolica viene prodotta a
intermittenza e perciò non è programmabile. Tale
situazione fa sì che il settore eolico non possa sostituire
completamente fonti tradizionali quali i combustibili fossili
o l'energia idroelettrica, per i quali la potenza erogata è
controllabile in base alle esigenze
Sulla terraferma, i luoghi più ventosi e quindi più adatti alle
installazioni eoliche sono generalmente le cime, i crinali di
colline e montagne o le coste.
L'ENERGIA EOLICA
IL NOSTRO EOLICO:
Questa estate abbiamo voluto sperimentare il funzionamento
delle pale eoliche, una delle varie fonti di energia
rinnovabile; il nostro esperimento consiste nel far funzionare
un modellino in scala di una pala eolica.
Il nostro modellino funziona così: il vento, facendo girare le
pale, alimenta anche un motore/dinamo che attivandosi
produce energia elettrica. Dall’alternatore due fili conducono
la corrente fino al di fuori della pala eolica dove si trovano
due lampadina a led 1,5 volt ciascuna. Il nostro scopo è quello
di farla accendere.
L'ENERGIA EOLICA
Abbiamo creato due distinte parti del progetto: il modellino,
che è il progetto principale, e un cartellone che serve dai
accompagnamento e spiegazione del modellino;
Durante la realizzazione del modellino abbiamo riscontrato
diversi problemi, primo tra tutti trovare un motorino che
riuscisse ad accendere un basso voltaggio. Dopo vari motori
provati, abbiamo trovato una dinamo che, probabilmente,
sarebbe riuscita ad accendere dei piccoli led; il problema era
dunque trovare i led, ma la parte più consistente era stata
fatta. Trovati i led, abbiamo avuto l'idea di costruire una
piccola casetta in cartone e “montarli” tipo lampadario; era
arrivato il momento di provare: abbiamo montato i led,
controllato i cavi, e dopo aver girato manualmente,
funzionava!