L’energia eolica prodotta con gli aquiloni
Diverse società stanno sperimentando sistemi alternativi alle classiche pale eoliche, per rendere meno costosa e più pulita la produzione dell'elettricità
L’energia del vento (o energia eolica) è tra le fonti più pulite e rinnovabili per produrre energia elettrica, ma i suoi costi di manutenzione, l’intermittenza dei venti e l’impatto ambientale sono spesso un ostacolo alla costruzione di parchi eolici di grandi dimensioni. Il vento soffia in media più forte alle alte quote, cosa che negli ultimi anni ha portato alla costruzione di pale eoliche su rilievi montuosi e costieri, oppure su torri alte centinaia di metri con un aumento sensibile dei costi di realizzazione. Un gruppo di aziende sta sperimentando da qualche anno un’alternativa ritenuta più efficiente ed economica: utilizzare grandi aquiloni e sfruttare il loro movimento per produrre energia elettrica.
SkySails, per esempio, è una società tedesca che sta mettendo a punto un sistema di grandi paracadute, simili a quelli impiegati per fare parapendio, da far volare a 800 metri e ancorati al suolo con un cavo. La base, che può essere un normale container a terra o un sistema galleggiante nel mare, ha un verricello che si srotola man mano che l’aquilone prende quota grazie al vento. Il verricello è collegato a un generatore di energia elettrica e, grazie a un sistema automatico, gestisce l’allontanamento dell’aquilone in modo che descriva particolari movimenti in aria, che contribuiscono alla produzione di energia.
Una volta raggiunti gli 800 metri, l’aquilone viene orientato in modo che mantenga un’angolazione con cui oppone meno resistenza al vento. A questo punto, parte dell’energia prodotta viene impiegata per attivare il motore del verricello, che riporta indietro l’aquilone, terminando un ciclo; successivamente, il sistema si riattiva e ricomincia daccapo. Secondo SkySails, la fase di recupero dell’aquilone comporta un consumo del 4 per cento dell’energia elettrica prodotta nel complesso mentre prendeva quota, descrivendo vari movimenti in aria: il processo mantiene quindi una buona efficienza energetica.
La fase di progettazione del sistema con l’aquilone è quasi terminata e SkySails confida di mettere in vendita i primi sistemi a cominciare dal prossimo anno. Un singolo apparato avrà una potenza di 200 kilowatt, sufficienti per alimentare un centinaio di abitazioni. L’installazione e la gestione di ogni sistema costerà mediamente 300mila euro. A pieno regime, SkySails dice che la sua soluzione avrà un costo di 1.500 euro per kilowatt, circa la metà rispetto al costo di una tradizionale turbina eolica (che in proporzione produce molta più energia elettrica).
Come spiega l’Economist in un suo recente articolo, SkySails non è l’unica azienda a sperimentare sistemi alternativi a quelli classici con le pale eoliche. La svizzera TwingTec ha progettato un sistema che utilizza alcuni grandi droni come aquiloni, al posto dei paracadute. Il drone ha motori elettrici per raggiungere la quota di servizio ed è collegato con un cavo a un verricello, connesso a un generatore di corrente elettrica. I movimenti del drone, guidati dal vento ad alta quota, fanno sì che il cavo sia steso o in parte riarrotolato. Quando il vento in quota scende sotto un certo limite, il drone torna automaticamente alla base.
Il drone di TwingTec ha un’apertura alare di 3 metri, ma la società sta lavorando a una sua versione più grande da 5,5 metri. La società ha già un accordo con il fornitore di energia elettrica svizzero BKW Energie, con il quale collaborerà a partire dal prossimo ottobre.
Ampyx Power è invece olandese e sta lavorando a un progetto simile, sempre con droni, che però sono lanciati in aria tramite una sorta di catapulta. La versione sperimentata finora ha un’apertura alare di 5,5 metri, ma la società sta lavorando a droni molto più grandi che possano raggiungere 12 metri, anche se un progetto ancora più ambizioso mira a portarla a 36 metri entro il 2024. Secondo Ampyx Power, a pieno regime avrà una potenza di 2,36 megawatt e costerà 2,4 milioni di euro, un prezzo comparabile a quello delle classiche turbine dei parchi eolici.
Altre aziende ritengono che la produzione dell’energia elettrica possa avvenire direttamente in quota. Makani, da poco acquisita da Alphabet (la holding che controlla Google), progetta l’utilizzo di droni con apertura alare di 26 metri con 8 motori a elica utilizzati per farli decollare e portarli in quota. Una volta raggiunta la giusta altezza, il drone diventa una sorta di aliante e le eliche si trasformano in piccole pale eoliche per produrre energia elettrica, che viene trasportata via cavo dal drone alla base a terra. I primi test sul sistema condotti alle Hawaii hanno portato a risultati incoraggianti, con una potenza fino a 600 kilowatt.
Non è ancora completamente chiaro se queste soluzioni alternative possano fare concorrenza all’eolico tradizionale, ma secondo gli analisti le nuove aziende hanno un buon potenziale. Al di sopra dei 500 metri i venti sono sostenuti a sufficienza per rendere utilizzabili aquiloni e droni, in buona parte dell’Europa. Al di sotto di quella quota, le possibilità di utilizzo si riducono e la loro resa resta sostenibile solamente nelle aree costiere. Spesso le coste sono ampiamente popolate, cosa che rende impraticabile o molto costosa l’installazione di un parco eolico tradizionale.
Su queste nuove tecnologie restano comunque molti dubbi, a cominciare dai costi di manutenzione. Aquiloni e cavi sarebbero sottoposti a un’usura maggiore rispetto a quella subìta dalle pale eoliche tradizionali. Le autorità per la sicurezza del volo non sarebbero inoltre molto contente di avere per aria centinaia di aquiloni e droni, che potrebbero interferire con le attività del traffico aereo. Il loro impiego su larga scala implicherebbe l’individuazione di aree che non possano essere sorvolate al di sotto di una certa quota. Ulteriori dubbi sono legati alla sicurezza e ai sistemi per recuperare i droni, nel caso della rottura dei cavi che li tengono ancorati al suolo.
