Energia eolica
Energia eolica, forma di conversione dell’energia in cui le turbine convertono l’energia cinetica del vento in energia meccanica o elettrica che può essere usata per la potenza. L’energia eolica è considerata una fonte di energia rinnovabile. Storicamente, l’energia eolica sotto forma di mulini a vento è stata usata per secoli per compiti come la macinazione del grano e il pompaggio dell’acqua. Le moderne turbine eoliche commerciali producono elettricità usando l’energia di rotazione per azionare un generatore elettrico. Sono composte da una lama o rotore e da un involucro chiamato navicella che contiene una trasmissione in cima a un’alta torre. Le turbine più grandi possono produrre 4,8-9,5 megawatt di potenza, hanno un diametro del rotore che può estendersi per più di 162 metri (circa 531 piedi), e sono attaccate a torri alte quasi 240 metri (787 piedi). I tipi più comuni di turbine eoliche (che producono fino a 1,8 megawatt) sono molto più piccoli; hanno una lunghezza delle pale di circa 40 metri (circa 130 piedi) e sono collegati a torri alte circa 80 metri (circa 260 piedi). Turbine più piccole possono essere usate per fornire energia alle singole case. I parchi eolici sono aree in cui un certo numero di turbine eoliche sono raggruppate insieme, fornendo una fonte di energia totale più grande.
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Le risorse eoliche sono calcolate in base alla velocità media del vento e alla distribuzione dei valori di velocità del vento che si verificano in una particolare area. Le aree sono raggruppate in classi di potenza del vento che vanno da 1 a 7. Una classe di potenza del vento di 3 o superiore (equivalente a una densità di potenza del vento di 150-200 watt per metro quadrato, o un vento medio di 5,1-5,6 metri al secondo) è adatta per la generazione di energia eolica su scala industriale, sebbene alcuni siti adatti possano essere trovati anche in aree di classe 1 e 2. Negli Stati Uniti ci sono notevoli risorse eoliche nella regione delle Grandi Pianure e in alcune località offshore. Nel 2018 il più grande parco eolico del mondo era la Jiuquan Wind Power Base, una serie di oltre 7.000 turbine eoliche nella provincia cinese di Gansu che produce più di 6.000 megawatt di potenza. Uno dei più grandi parchi eolici attivi offshore del mondo, il London Array, si estende su un’area di 122 km quadrati (circa 47 miglia quadrate) negli approcci esterni dell’estuario del Tamigi e produce fino a 630 megawatt di potenza. Hornsea One, che sarà online nel 2020 e si estende su un’area di 407 km quadrati vicino alla costa inglese dello Yorkshire, sarà ancora più grande, producendo circa 1.200 megawatt di potenza. In confronto, un tipico nuovo impianto di generazione a carbone ha una media di circa 550 megawatt.
Nel 2016 il vento contribuiva a circa il 4% dell’elettricità totale del mondo. La produzione di elettricità dal vento è aumentata drammaticamente a causa delle preoccupazioni per il costo del petrolio e per gli effetti della combustione dei combustibili fossili sul clima e sull’ambiente (vedi anche il riscaldamento globale). Dal 2007 al 2016, per esempio, la capacità eolica totale installata è quintuplicata da 95 gigawatt a 487 gigawatt in tutto il mondo. La Cina e gli Stati Uniti possedevano la maggior quantità di capacità eolica installata nel 2016 (con 168,7 gigawatt e 82,1 gigawatt, rispettivamente), e quello stesso anno la Danimarca ha generato la più grande percentuale della sua elettricità dal vento (quasi il 38%). L’industria dell’energia eolica stima che il mondo potrebbe generare quasi il 20% della sua elettricità totale dall’energia eolica entro il 2030. Diverse stime mettono il costo dell’energia eolica a 2-6 centesimi per kilowatt-ora, a seconda del luogo. Questo è paragonabile al costo del carbone, del gas naturale e di altre forme di energia fossile, che varia tra 5 e 17 centesimi per kilowatt-ora.
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Le sfide all’implementazione su larga scala dell’energia eolica includono requisiti di ubicazione come la disponibilità di vento, preoccupazioni estetiche e ambientali, e la disponibilità di terreni. I parchi eolici sono più convenienti in aree con venti forti e costanti; tuttavia, queste aree non sono necessariamente vicine a grandi centri abitati. Quindi, le linee elettriche e altri componenti dei sistemi di distribuzione elettrica devono avere la capacità di trasmettere questa elettricità ai consumatori. Inoltre, poiché il vento è una fonte di energia intermittente e incoerente, potrebbe essere necessario immagazzinare energia. I gruppi di difesa del pubblico hanno sollevato preoccupazioni circa i potenziali disturbi che i parchi eolici possono avere sulla fauna selvatica e sull’estetica generale. Anche se i generatori eolici sono stati accusati di ferire e uccidere gli uccelli, gli esperti hanno dimostrato che le turbine moderne hanno un piccolo effetto sulle popolazioni di uccelli. La National Audubon Society, un grande gruppo ambientalista con sede negli Stati Uniti e focalizzato sulla conservazione degli uccelli e di altri animali selvatici, è fortemente a favore dell’energia eolica, a condizione che i parchi eolici siano situati in modo appropriato per ridurre al minimo gli impatti sulle popolazioni di uccelli migratori e su importanti habitat della fauna selvatica.