ANDREA AGNELLI VITTORIO FRANCIOLI SIMONE URZIA GIORGIO BORIOLI
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- Gilda Boscolo
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1 ANDREA AGNELLI VITTORIO FRANCIOLI SIMONE URZIA GIORGIO BORIOLI
2 L energia eolica è la conversione dell energia cinetica del vento in una utilizzabile e grazie all uso di aerogeneratori si produce energia elettrica. Alcuni esempi di utilizzo di questa energia sono i mulini a vento che sfruttano l energia cinetica e grazie alle pale producono quella meccanica, le pompe a vento che pompano l'acqua oppure ancora vele che mettono in moto le navi.
3 L'energia eolica è un'energia alternativa ai combustibili fossili, abbondante, rinnovabile e, ampiamente distribuita, pulita, non produce emissioni di gas serra durante il funzionamento e richiede una superficie di terra non eccessivamente elevata. Gli effetti sull'ambiente sono in genere meno problematici rispetto a quelli provenienti da altre fonti di energia. L'energia eolica è una fonte stabile di anno in anno, ma ha una variazione significativa su scale di tempo più brevi.
4 Un impianto eolico e' costituito da un gruppo di aerogeneratori, disposti sul territorio in modo da meglio sfruttare la risorsa eolica del sito.
5 Le componenti di un impianto eolico
6 Le varie trasformazioni energetiche
7 Storia Per migliaia di anni, barche a vela e velieri hanno utilizzato l'energia eolica mentre gli architetti hanno usato la ventilazione naturale negli edifici fin dai tempi antichi. L'uso del vento per fornire energia meccanica è tuttavia iniziato un po' più avanti nella storia. La ruota a vento progettata dall'ingegnere greco Erone di Alessandria nel I secolo è il primo esempio noto di utilizzo dell'energia eolica per alimentare una macchina.
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10 Nel 1975 il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti d'america ha finanziato un progetto per sviluppare turbine eoliche a grande scala. Il progetto si è concretizzato con la realizzazione di tredici turbine sperimentali da parte della NASA che hanno aperto la strada per gran parte della tecnologia utilizzata oggi.
11 Tipi di impianti eolici Impianto eolico on-shore
12 Nel caso del near-shore si tratta invece di impianti distanti meno di 3 Km dalla costa, tipicamente sulla entroterra, oppure sul mare ma con distanze che non superano i 10 km dalla costa.
13 Con l'espressione "eolico off-shore" si intendono gli impianti installati ad alcune miglia dalla costa di mari o laghi, per meglio utilizzare la forte esposizione alle correnti di queste zone.
14 Minieolico e microeolico Si tratta di impianti di piccola taglia, adatti ad un uso domestico o per integrare il consumo elettrico di piccole attività economiche tipicamente in modalità stand-alone, cioè sotto forma di singoli generatori, connesse poi alla rete elettrica (con contributo alla cosiddetta generazione distribuita) o ad impianti di accumulazione.
15 Di solito questi impianti sono costituiti da aerogeneratori del tipo ad asse orizzontale con diametro del rotore da 3 a 20 metri e altezza del mozzo da 10 a 20 metri. Solitamente per minieolico si intendono impianti con una potenza nominale fra 20 kw e 200 kw, mentre per microeolico si intendono impianti con potenze nominali inferiori ai 20 kw.
16 Per questi impianti di piccole dimensioni il prezzo di installazione risulta più elevato, attestandosi attorno ai euro per kw installato, in quanto il mercato di questo tipo di impianti è ancora poco sviluppato; tra le cause le normative che, a differenza degli impianti fotovoltaici, in quasi tutta Europa non ne sostengono la diffusione. Sono impianti adattabili, che riescono a sfruttare sia venti deboli che forti e che riescono ad intercettare le raffiche improvvise.
17 Tipi di turbine Lo sfruttamento del vento è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolico o aerogeneratore: Generatori eolici ad asse orizzontale, in cui il rotore va orientato (attivamente o passivamente) parallelamente alla direzione di provenienza del vento; Generatori eolici ad asse verticale, indipendenti dalla direzione di provenienza del vento.
18 Tre tipologie di turbina eolica, due ad asse verticale e una ad asse orizzontale.
19 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 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 e "nascondono le pale al vento".
20 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. I generatori eolici possono essere silenziosi; il problema principale è la dimensione delle pale.
21 Dove si trovano le maggiori quantità di impianti eolici? Sicuramente nel Nord Europa per la presenza di forti venti in grado di poter generare potenze molto elevate: basti pensare all Olanda famosa per i suoi mulini a vento, anche se il primo posto per essere il paese con più impianti eolici spetta alla Danimarca, seguita da Germania, Olanda e Spagna.
22 Aspetti positivi della produzione dell energia eolica L energia eolica è sostenibile e rinnovabile. Non inquina l ambiente, infatti, produce il gas serra CO2 in piccolissime quantità. I costi dell energia elettrica non aumentano poiché non sono soggetti ad aumenti del costo del combustibile.
23 E semplice stabilire quanto sono lunghi i tempi di ammortizzamento delle spese sostenute per costruire l impianto. Il mantenimento di una centrale eolica è contenuto, grazie al fatto che la maggior parte degli elementi possono essere utilizzati più volte. In futuro i costi di produzione e mantenimento delle centrali eoliche si abbasseranno ulteriormente.
24 Aspetti negativi I luoghi ideali dove costruire delle centrali eoliche sono le cime di montagne e colline e le coste. Le dimensioni che assumono le centrali eoliche hanno spesso purtroppo un impatto ambientale notevole. Per la popolazione che abita nelle zone limitrofe, il rumore causato dal movimento della turbina eolica e il conseguente inquinamento acustico può essere il motivo principale di disturbi neurologici. Anche l impatto visivo di un aerogeneratore è molto evidente. Quanto alle possibili alterazioni di flora e fauna, si è verificato che le possibili interferenze di qualche rilievo riguardano solo l impatto dei volatili con il rotore delle macchine. In genere le collisioni sono rare e per lo più limitate ai rapaci.
25 Soluzioni possibili L'impatto visivo può essere ridimensionato realizzando gli impianti a una certa distanza dai centri abitati più vicini. Oggi si tende a diminuire l impatto visivo disponendo le macchine su una sola fila e utilizzando i colori neutri (come il bianco). Il minor impatto paesaggistico si ottiene anche collocando gli impianti in mare aperto oltre l'orizzonte visibile dalle coste. L'inquinamento acustico potenziale degli aerogeneratori è legato a due tipi di rumori: quello meccanico proveniente dal generatore e quello aerodinamico proveniente dalle pale del rotore. Per quanto riguarda il rumore, in termini di decibel, il ronzio degli aerogeneratori è ben al di sotto del rumore che si percepisce in città. Attualmente comunque gli aerogeneratori ad alta tecnologia sono molto silenziosi.
26 In conclusione, se si rispettano alcune accortezze nella fase di progettazione di impianti eolici, tra tutte le industrie produttrici di energia, quella eolica è fra le più pulite e sicure. Durante il funzionamento non produce sostanze inquinanti, polveri e calore e anche dopo lo smantellamento tutto può tornare come prima, senza lasciare traccia né danni all ambiente e alle persone
27 Link sull energia eolica: (GeoScienza) (Parti e funzionamento dell impianto eolico) (Superquark)
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