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La sfida dell’eolico gigante è appena cominciata

Quando tra pochi mesi sarà completata, la turbina N131 della Nordex sarà la più grande del mondo. L’industria eolica è in pieno fermento sulle mega turbine: l’obiettivo è realizzare colossi in grado di funzionare con rendimenti elevati e costanti anche in condizioni di modesta ventosità.

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Gli ambientalisti/paesaggisti più intransigenti le vedranno probabilmente come dei mostri, ma le nuove turbine eoliche di dimensioni super stanno iniziando a diffondersi.

L’esempio, come spesso accade quando si parla di progresso tecnologico nelle fonti rinnovabili, arriva dalla Germania. Secondo l’associazione tedesca del settore, FA Wind (Fachagentur Windenergie an Land), parlando dei dati dell’eolico nel primo trimestre 2016 (documento in tedesco), nel circondario del Reno-Hunsrück è in costruzione quella che diventerà la turbina più grande del mondo. La grandezza, in questo caso, non va intesa come potenza bensì come altezza massima: 230 metri (la Torre Eiffel è 324), con la navicella posta a 165 metri dal suolo, mentre le pale sono lunghe 65 metri.

I vantaggi delle super turbine

Si tratta del modello light wind N131 della Nordex. La sua taglia è pari a 3,3 MW che è poco meno della media dei generatori installati ora in Germania, mentre quelli più potenti disponibili sul mercato superano 6 MW.

È lo stesso nome del modello a spiegarci le caratteristiche dei nuovi giganti: la maggiore altezza della torre consente al rotore di funzionare in modo più stabile, perché le turbolenze sono inferiori e l’intensità del vento più costante. L’accresciuta lunghezza delle pale, inoltre, permette di “spazzare” un’area molto più vasta.

Il risultato è un incremento dell’efficienza complessiva: l’output del generatore è sempre vicino al suo livello massimo anche in condizioni di modesta ventosità. Secondo FA Wind, più di 30 turbine di questo tipo hanno già ricevuto permessi di costruzione in Germania.

Recentemente, il produttore tedesco Enercon ha messo in funzione il suo prototipo E-126 EP 4 a Lelystad, in Olanda. È una turbina da 4,2 MW di capacità installata con un diametro del rotore pari a 126 metri. Enercon è rimasta a lungo fuori della corsa per realizzare progetti del genere, ma quella che è definita “silent wind revolution” ha imposto all’azienda di rivedere le sue strategie industriali. E tra qualche mese è prevista l’entrata in esercizio della seconda generazione di turbine sviluppate sulla nuova piattaforma: avrà un diametro ancora maggiore (141 metri), che permetterà a questo colosso di produrre 13 milioni di kWh l’anno con una velocità media del vento di soli 6,5 metri al secondo.

Sviluppi futuri

Aspettiamoci allora una competizione sempre più serrata tra costruttori di turbine eoliche. Quali altezze potranno raggiungere le pale? Qualche mese fa, la società di consulenza danese K2 Management sosteneva che, grazie ai miglioramenti nelle tecniche di installazione e all’utilizzo di nuovi materiali più leggeri e resistenti, l’altezza del rotore sarebbe presto arrivata a 170 metri (mancano appena 5 metri a questo traguardo: come abbiamo visto il modello della Nordex si ferma a 165). Così le punte delle pale potrebbero sfiorare 250 metri.

Dal ’99 a oggi, prosegue K2 Management, l’altezza media delle turbine installate in Germania è aumentata di quasi il 50%; passare da 70 a 170 metri significa incrementare il rendimento medio del 35% circa. I parchi eolici di un futuro abbastanza vicino, quindi, potrebbero essere in grado di fornire energia elettrica con molte meno oscillazioni rispetto a quanto avviene oggi. Riducendo la variabilità produttiva è lecito ipotizzare un più facile ingresso di questa fonte rinnovabile nei mercati della capacità, in piena concorrenza con le centrali termoelettriche.

La sfida Usa: macchine da 50 MW

Intanto negli Stati Uniti c’è chi sta studiando la fattibilità di turbine finora impensabili. Macchine enormi da 50 MW con pale lunghe più di 200 metri destinate alle centrali offshore. L’acronimo del progetto è SUMR (segmented ultralight morphing rotor) ed è finanziato dal dipartimento americano dell’energia attraverso l’agenzia ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy). Ci stanno lavorando ricercatori di varie università americane e dei Sandia National Laboratories.

La sfida è ciclopica quanto le dimensioni previste della turbina, perché il team dovrà sviluppare pale capaci di resistere a venti fortissimi e tempeste senza spezzarsi e, al contempo, senza essere troppo pesanti. Dovranno anche ideare nuovi metodi per l’assemblaggio finale: impossibile fabbricarle/montarle come pezzi unici.

Fantascienza o realtà? Di sicuro l’industria eolica ci riserverà molte altre sorprese.

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