Paesaggio e Architettura Rurale  
Territorio e ambiente nelle aree rurali

L’ENERGIA EOLICA

Giuseppe Arrius, dottore agronomo
 

e-mail: arrius.giuseppe@tiscali.it

PREMESSA

Tra le fonti di energia rinnovabile, quella proveniente dal vento ha conosciuto negli ultimi tempi un forte sviluppo, configurandosi come uno dei sistemi più competitivi per la produzione di energia elettrica.
L’eolico, dopo l’idroelettrico tradizionale, è la seconda fonte rinnovabile che è riuscita a conseguire la competitività del costo di produzione del kWh elettrico rispetto alle fonti tradizionali
Nel 2003 la potenza eolica installata in tutto il mondo ha sfiorato i 40 GW, con una tasso di crescita del 26%, per merito soprattutto dell’Europa dove sono presenti oltre il 70% degli aerogeneratori installati nel mondo.
In Italia, l’espansione del settore eolico per la generazione elettrica ha visto nel 2004 una crescita del 26% nella produzione lorda di energia.
 

L’ENERGIA EOLICA

Fra tutte le fonti di energia provenienti dal sole in modo indiretto, ed utilizzabili per la produzione di energia elettrica, il vento possiede delle peculiarità che lo rendono particolarmente adatto ai fini di questa produzione.
Infatti, a differenza delle altre tipologie di fonti energetiche, non deve essere estratta, trasportata e ricercata, ma è disponibile e distribuita geograficamente in maniera più o meno uniforme nel territorio e la sua trasformazione in energia elettrica è praticamente diretta.
Il vento per sua natura è composto da energia cinetica ed è questa stessa componente ad essere sfruttata per la produzione di energia elettrica.
L’energia cinetica fornita dal vento è funzione della massa (m) e della sua velocità (V). Se si considera che la massa volumica dell’aria è costante, si può affermare che l’energia fornita dal vento è funzione della sua velocità. L’energia cinetica della massa d’aria in movimento è pari a:

E = 1/2 m• V2
 

LA TECNOLOGIA EOLICA

L’entità dell’energia estraibile dal vento, come sappiamo, è proporzionale al cubo della velocità che il vento possiede in quel determinato momento. Pertanto, anche a modeste velocità, si creano delle pressioni notevoli ogni qual volta il vento incontri una superficie ad esso esposta.
Su questo principio si basano gli aerogeneratori di energia, evoluzione moderna dei mulini a vento, che espongono ad esso le loro pale creando delle pressioni tali da riuscire a far ruotare l’albero meccanico al quale sono collegate e di trasferire tale energia meccanica ad un qualunque altro elemento in grado di sfruttarla o convertirla in altre forme energetiche.
Pertanto, a seconda della necessità, potremo utilizzare il vento per azionare dispositivi meccanici, come ad esempio le pompe per il sollevamento dell’acqua, o più in generale per trasferire tale potenziale ad un qualunque processo meccanico. Accoppiando all’albero del rotore un generatore elettromeccanico possiamo invece produrre energia elettrica.

Qualunque sia la destinazione finale della forza meccanica esercitata all’albero dal rotore, gli aerogeneratori, sono costituiti come da figura:

 Schema di una centrale eolica

 

Le turbine eoliche industriali, sono macchine di grandi dimensioni, con una torre che va da 50 a 80 metri d’altezza e un rotore di dimensioni analoghe, elementi indispensabili per ricavare grandi quantità d’energia da una fonte a bassa densità di potenza.
 

L’INTERAZIONE CON L’AMBIENTE ED IL PAESAGGIO

Le centrali eoliche, insieme ai vantaggi indiscutibili che apportano grazie alla produzione di energia da fonte rinnovabile, presentano tuttavia alcune problematiche di carattere ambientale legate all’inserimento degli aerogeneratori all’interno di un contesto socio-ambientale.
I principali aspetti ambientali, ai quali spesso corrispondono una serie di misure correttrici per minimizzare gli effetti negativi, riguardano:
· L’impatto visivo sul paesaggio : è senza dubbio l’effetto più rilevante sulle installazioni eoliche, in quanto modifica il paesaggio e lo scenario visuale del contesto circostante la centrale.
· L’impatto territoriale: riguarda l’occupazione di suolo da parte delle centrali eoliche, ma rispetto al precedente è di minore entità (poiché è sempre possibile ripristinare lo stato originario dei siti), consentendo le normali pratiche agricole e colturali.
· L’impatto acustico:è dovuto al essenzialmente al movimento del rotore degli aerogeneratori il quale genera rumore specialmente verso le estremità delle pale.
· I disturbi elettromagnetici: sono dovuti alla presenza dei grandi rotori, ma sono limitati alle zone appena circostanti il parco eolico e riguardano prevalentemente le interferenze con le onde radio.
· L’interazione con l’avifauna stanziale e migratoria: riguarda l’inserimento dei parchi eolici in zone ad elevato interesse faunistico (specialmente le zone umide) ove siano presenti volatili considerati protetti o a rischio di estinzione e lungo le rotte migratorie.

In sostanza, affinché le esigenze tecnico-economiche della progettazione dei parchi eolici non compromettano gli aspetti paesaggistici e ambientali, è necessario utilizzare tutte le misure necessarie per minimizzare gli impatti.
Inoltre, è da considerare che spesso, a seconda delle regioni e dei paesi interessati da installazioni eoliche, una variabile fondamentale che entra in gioco nella valutazione degli impatti, soprattutto visivi sul paesaggio, è la cultura e la storia del territorio, che modificano la percezione, soggettiva, della presenza di un’opera umana all’interno del paesaggio.

I BENEFICI DERIVANTI DALL’USO DELL’ENERGIA EOLICA

Quali sono i reali benefici della fonte eolica?
Le centrali eoliche non inquinano, non producono gas serra, non innalzano la temperatura dei fiumi con i loro scarichi, non viene modificato irreversibilmente il terreno, sono quasi assenti le interferenze con il sottosuolo e l’impatto acustico è di fatto trascurabile.
La produzione di energia elettrica mediante combustibili fossi comporta, come è noto, l’emissione di sostanze inquinanti e di gas serra (CO2, NOx, SO2).
Nella tabella 5.3. sono riportati i valori specifici delle principali emissioni, associate alla generazione elettrica prodotta da fonti convenzionali.

Emissioni da combustibili fossili petroliferi (IEA)

Consideriamo ora i circa 785 MW di impianti eolici attualmente in regolare attività nel nostro paese. Nell’ipotesi che l’energia annua prodotta sia pari a 2000 MWh/MW – valore atteso in tipici regimi anemologici italiani – la produzione totale di energia sarebbe di 1,6 TWh, pari a poco più dello 0,6% del fabbisogno energetico nazionale.
Se questa produzione andasse a sostituire la ossidazione di combustibili fossili, si stima che le emissioni evitate sarebbero nell’ordine di quelle riportate in tabella:

Emissioni evitate dall’intero settore eolico italiano (ecoenergie 2003)

A parte le emissioni evitate, è necessario considerare le risorse materiali e di energia impiegate per la produzione energetica.

Il Material Input per Unit of Service (MIPS) consente di misurare in unità omogenee normalizzate (Massa) la quantità di risorse di ogni genere (aria, acqua, biotico, abiotico), che deve essere prelevata dall’ambiente per la realizzazione di un prodotto o servizio (Pirazzi e Bigotti, 2004).

 Valori noti e normalizzati all’energia eolica del MIPS delle varie fonti (Ecoenergie, 2003)

 Infine è da ricordare che in determinati contesti rurali il ricorso all’energia eolica ha aperto la strada per generare energia elettrica a livello locale, in zone che tuttora hanno un saldo energetico negativo fra consumi e produzioni.
La presenza di una centrale eolica consentirebbe di migliorare la situazione grazie alla produzione di energia elettrica in situ, cioè nello stesso contesto locale.
Ai benefici direttamente legati all’immissione di elettricità da fonte rinnovabile, si aggiungono anche una serie di ricadute positive per il sistema locale, tra cui: la remunerazione ai comuni interessati da parchi eolici, la possibilità di creare nuovi posti di lavoro legati all’industria eolica, l’opportunità di avvicinare le popolazioni alla tematica delle fonti rinnovabili e sensibilizzare al rispetto dell’ambiente ed infine la possibilità di sviluppare nuove forme di turismo (“verde”, didattica ambientale..) e fruibilità nelle aree circostanti gli impianti.

Giuseppe Arrius

 Articolo estratto dalla tesi di laurea “Sistemi Energetici Sostenibili: lo sviluppo dell’energia eolica in Sardegna”, redatta dal dott. Giuseppe Arrius presso la Facoltà di Agraria dell’Università di Sassari – Dipartimenti di Ingegneria del Territorio nell’anno accademico 2003/2004.

 

LINKS


www.agrienergia.it  Un nuovo paradigma per la produzione di energia rinnovabile
www.air-climate.eionet.eu.it  European Topic Centre On Air and Climate Change
www.ambienteitalia.it  Istituto di ricerche Ambiente Italia
www.anev.org  Associazione Nazionale Energia dal Vento
www.autorita.energia.it  Autorità per l’energia elettrica e il gas
www.azzeroco2.it  Portale sul controllo delle emissioni di CO2
www.docrenewableenergy.info  Raccolta di documenti recenti sul tema delle energie rinnovabili
www.ecn.nl  Energy Research Centre of the Netherlands
www.ecoage.com  Community ecologista indipendente
www.ecoenergie.it  Innovazione tecnologica per lo sviluppo sostenibile
www.eea.eu.int  Agenzia Europea per l’Ambiente
www.endesaitalia.it  Endesa Italia
www.enea.it  Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente
www.enelgreenpower.enel.it  Enel GreenPower
www.enerweb.casaccia.enea.it  Unità di Agenzia per lo sviluppo sostenibile dell’ENEA
www.eni.it  Ente Nazionale Idrocarburi
www.eol.eolica.tv  Energie rinnovabili on-line
www.eolicaexpo.com  Eolica Expo Mediterranean 2004
www.ewea.org  European Wind Energy Agency
www.fri-el.it  Società friulana costruttrice di impianti eolici
www.gamesa.it  Società spagnola costruttrice di impianti eolici
www.grtn.it  Gestore della rete di trasmissione nazionale
www.ilsolea360gradi.it  Newsletter di ISESITALIA
www.ipcc.ch  Intergovernmental Panel on Climate Change
www.isesitalia.it  International Solar Energy Society
www.istat.it  Istituto Nazionale di Statistica
www.ivpc.it  Italian Vento Power Corporation
www.iwt.it  Italian Wind Tecnology
www.legambiente.it  Legambiente
www.minambiente.it  Ministero dell’Ambiente e della tutela del territorio
www.miniwatt.it  Il sito dell’efficienza energetica
www.normeinrete.it  Portale di accesso alle norme pubbliche
www.regionesardegna.it  Regione Autonoma della Sardegna
www.vestas.com  Vestas Wind System
www.wwf.it  WWF Italia
 

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