Come funziona l’energia eolica?

Negli Stati Uniti l’8% della nostra capacità di generare energia proviene dalle turbine eoliche – più di qualsiasi altra risorsa rinnovabile – e l’energia eolica è più che triplicata negli ultimi dieci anni. Più della metà di questa capacità proviene da soli cinque stati: Texas, Iowa, Oklahoma, California e Kansas. Secondo l’American Wind Energy Association, ci sono oltre 56.000 turbine eoliche in tutto il paese che forniscono una capacità di ~96.000 megawatt, sufficiente per alimentare più di 15 milioni di case. Il Dipartimento dell’Energia prevede che entro il 2050, la capacità eolica aumenterà a più di 400 gigawatt.

Come si può entrare in questa crescente azione dell’energia eolica? Molte compagnie elettriche permettono di attingere all’energia eolica e ad altre fonti di energia rinnovabile se si paga un po’ di più per un’opzione “verde”. Un maggior numero di consumatori che si iscrivono per l’energia verde significa che quelle compagnie lavoreranno per procurarsene di più. Diamo un’occhiata a come funzionano le turbine eoliche e ad alcuni dei potenziali pro e contro.

Come funzionano le turbine eoliche?

L’energia eolica inizia effettivamente con il sole. Per far sì che il vento soffi, il sole prima riscalda una sezione di terra insieme all’aria sopra di essa. L’aria calda sale perché un dato volume di aria calda è più leggero dello stesso volume di aria fredda. L’aria più fredda si precipita a riempire il vuoto lasciato dall’aria calda e voilà: una folata di vento.

L’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy descrive una turbina eolica come “il contrario di un ventilatore”. In poche parole, la turbina prende l’energia del vento e la converte in elettricità. Come fa a farlo?

Prima di tutto, il vento applica una pressione sulle lunghe e sottili pale, di solito 2 o 3, facendole girare, proprio come il vento spinge una barca a vela lungo il suo percorso attraverso l’acqua. Le lame che girano fanno poi girare il rotore, o la calotta conica della turbina, e un albero interno a circa 30-60 giri al minuto.

L’obiettivo finale è quello di far girare un gruppo di magneti in un generatore che, beh, genererà tensione in una bobina di filo grazie all’induzione elettromagnetica. I generatori richiedono giri più veloci, tuttavia, quindi una scatola di ingranaggi tipicamente collega questo albero a bassa velocità a un albero a velocità più alta, aumentando la velocità di rotazione a circa 1000-1800 giri al minuto. Queste scatole di ingranaggi sono costose e pesanti, così gli ingegneri stanno cercando di progettare generatori più “direct-drive” che possano lavorare a velocità inferiori.

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