L'energia eolica è la conversione dell'energia cinetica del vento in energia elettrica o meccanica, con vantaggi come rinnovabilità e costi bassi, ma anche svantaggi relativi all'impatto ambientale e alla disponibilità del vento. Esistono due tipologie di generatori eolici: ad asse verticale, che funzionano indipendentemente dalla direzione del vento, e ad asse orizzontale, più comuni, che richiedono una certa velocità del vento per operare. Il Kitegen è un progetto innovativo italiano che sfrutta venti di alta quota con profili alari, presentando vantaggi significativi nella produzione di energia rispetto agli impianti tradizionali.

1. L’Energia Eolica
Di Alice B. 3B

2. Che cos’è l’energia eolica?
L’energia eolica è il prodotto della conversione
dell'energia cinetica del vento in energia elettrica
o meccanica.

3. Quali sono i suoi vantaggi e i
suoi svantaggi?
Vantaggi
• È rinnovabile
• È un’energia pulita
• I costi sono relativamente bassi
Svantaggi
• Gli impianti hanno un forte impatto
ambientale
• Non sono utilizzabili in ogni luogo
• Il vento non è sempre disponibile
• Il rumore di una turbina eolica
secondo alcuni studi fa male

4. Tipologie
Lo sfruttamento del vento è attuato
tramite macchine eoliche divisibili
in due gruppi distinti:
• Generatori eolici ad asse verticale,
indipendenti dalla direzione di
provenienza del vento;
• Generatori eolici ad asse
orizzontale, in cui il rotore va
orientato perpendicolarmente alla
direzione di provenienza del
vento.

5. Generatori eolici ad asse
verticale
Grazie alla speciale struttura aerodinamica il rotore ad asse verticale produce
energia elettrica indipendentemente dalla direzione del vento. Non è
necessario togliere dal vento i rotori nemmeno quando ci sono forti raffiche.
Vantaggi:
• Ottimo funzionamento con venti da tutte le
direzioni
• Costruzione robusta in grado di resistere
a venti di tempesta
• Avvio di inizio carica automatico anche
con venti deboli di soli 3 m/s
• Funzionamento estremamente silenzioso
• Flessibilità di utilizzo con diverse soluzioni:
sistemi caricabatterie, sistemi di riscaldamento
acqua, sistemi di immissione in rete elettrica.

6. Generatori eolici ad asse
orizzontale
Un generatore eolico ad asse orizzontale
è formato da una torre in acciaio di altezze
che si aggirano tra i 60 e i 100 metri sulla cui
sommità si trova un involucro (gondola) che
contiene un generatore elettrico azionato da
un rotore a pale lunghe circa 20 metri
(solitamente 2o 3). Esso genera una potenza
molto variabile: tipicamente 600 chilowatt che
equivale al fabbisogno elettrico giornaliero di
500 famiglie. Il mulino a vento è un esempio
storico di generatore ad asse orizzontale.
Come i generatori ad asse verticale anche
quelli ad asse orizzontale richiedono una
velocità minima di 3-5 m/s ed erogano la
potenza di progetto ad una velocità del vento
di 12 14 m/s. Ad elevate velocità
l'aerogeneratore viene bloccato dal sistema
frenante per ragioni di sicurezza.

7. Energia eolica in Italia

8. Kitegen: energia da un
aquilone
l KiteGen è un progetto italiano con il quale si sfruttano venti di alta quota,
molto più costanti e forti di quelli raggiungibili dalle torri eoliche tradizionali.

9. Caratteristiche del Kitegen
Il problema di "catturare" il vento è risolto dall'idea di impiegare profili alari di
potenza (Power Kites) i cui movimenti sono controllati automaticamente da
un computer. I profili alari sono ancorati tramite cavi ad una struttura che
viene trascinata in un movimento rotatorio e che genera energia elettrica.
Tale struttura funziona come la turbina di un impianto eolico,
mentre i kites sono le "pale" della turbina.
I profili alari di potenza volano secondo traiettorie
prestabilite, che permettono di trasformare la forza
esercitata sui cavi in una coppia complessiva
concorde che mette in rotazione la
turbina ad asse verticale.
Ad agosto 2006 è stato sperimentato un primo
prototipo di KiteGen dal nome Mobilegen, che ha le
caratteristiche di essere mobile perché montato su un camion e di
raggiungere quote limitate, in quanto il kite genera energia col vento di
superficie. A dicembre 2010 è stato realizzato lo Stem a Sommariva Perno
(CN), il primo prototipo statico del kitegen.

10. Vantaggi e svantaggi del
Kitegen
Vantaggi
• Con il kitegen si raggiungono i
venti di alta quota
• I venti di alta quota sono più
costanti e più forti di quelli
raggiungibili dalle altre torri eoliche
• Il costo di questo progetto è
relativamente basso
• A parità di terreno occupato,
produrrebbe come una centrale
nucleare
Svantaggi
• C’è il rischio che il Kitegen
interferisca con i voli aerei