FONTI PER LA PRODUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA : IL VENTO

VENTO

Fra le fonti di energia rinnovabile, di nuovo sfruttamento, quella più vicina alla competitività economica è senz'altro quella eolica.
L'energia del vento è legata al movimento di masse d'aria che si spostano al suolo da aree ad alta pressione atmosferica verso aree adiacenti di bassa pressione, con velocità proporzionale al gradiente di pressione.
Intensità e direzione del vento dipendono da diversi fattori, sia su scala locale che planetaria.
Il principale è il maggior irraggiamento solare nelle zone prossime all'equatore rispetto a quelle prossime ai poli. Dato che la superficie terrestre cede parte del calore ricevuto all'atmosfera sovrastante, l'aria calda equatoriale tende a salire richiamando altra aria dai tropici e innescando così una circolazione di aria fredda dalle zone polari verso l'equatore, mentre l'aria calda si sposta nelle parti alte dell'atmosfera verso i poli.
In assenza di altri fattori la circolazione dei venti sulla Terra avrebbe un andamento piuttosto regolare con le masse d'aria che si spostano dai poli all'equatore e viceversa; in realtà questi flussi d'aria vengono profondamente alterati:
- dall'inclinazione dell'asse terrestre e dalla rivoluzione intorno al Sole che spostano stagionalmente le fasce di maggior insolazione tra i due tropici;
- dalla non omogeneità della superficie terrestre caratterizzata dall'alternarsi di zone (oceani, terre, deserti, ghiacciai, ecc.) con diversa capacità di assorbimento e scambio del calore solare;
- dalla rotazione della terra che contribuisce all'alternarsi dell'irraggiamento solare; infatti l'accelerazione di Coriolis sposta la massa d'aria dalla sua traiettoria in funzione della variazione del raggio di rotazione dei punti della superficie terrestre al variare della latitudine, più sensibile man mano che ci si avvicina ai poli; questo effetto produce il caratteristico movimento a spirale delle correnti atmosferiche;
- dalla forza d'attrito della superficie terrestre per vincere la quale la corrente d'aria dissipa energia, per cui l'aumento di velocità del vento con la quota dipende dalla rugosità della superficie attraversata;
- dall'orografia che, in conseguenza della configurazione irregolare dovuta alla presenza di catene montuose, causa una deviazione nella traiettoria del vento.

ENERGIA EOLICA
Tre elementi giocano, in particolare, a favore di questo tipo di energia:
- è assolutamente pulita dal punto di vista ecologico;
- è rinnovabile;
- la materia prima è a costo zero.
Per contro, la tecnologia sinora elaborata non consente di creare stazioni eoliche in grado di fornire grandi quantitativi di energia e, inoltre, non tutti i luoghi del pianeta risultano idonei alla installazione di impianti eolici:
- per l'irregolarità dei venti in certe regioni;
- per la loro debolezza, visto che per essere sfruttabili devono soffiare a una velocità non inferiore ai 4 m/s e per almeno un centinaio di giorni all'anno;
- per la distanza dai luoghi di utilizzo a causa degli elevati costi di trasporto dell'energia.

Le tecnologie utilizzate per i generatori sono:
- ad asse orizzontale
- ad asse verticale

 

 

 

 

VENTI DI MARE E DI TERRA
L'aria che sovrasta la terraferma è in estate più calda ed in inverno più fredda di quella che sovrasta il mare.
Durante l'estate i continenti divengono quindi sede di basse pressioni ed i venti tendono a spirare dal mare verso la terra; al contrario, in inverno, i continenti sono sede di alte pressioni, e pertanto i venti spirano da terra verso il mare. Tipico esempio di questi venti stagionali sono i Monsoni del mar della Cina e dell'oceano Indiano.
In scala minore rispetto alle variazioni stagionali di pressione e temperatura, si verificano analoghi cambiamenti diurni, dagli effetti simili ma più limitati nello spazio.
Particolarmente in estate, la terra è relativamente più calda del mare durante il giorno e più fredda durante la notte. Le variazioni di pressione che si producono in questo modo suscitano un sistema di brezze diretto verso terra durante il giorno e verso mare durante la notte. Queste brezze possono raggiungere una distanza di 50 km dalla linea di costa, sia nell'entroterra sia in mare aperto.
Analoghe variazioni diurne di temperatura si verificano anche in zone montuose, dando origine alle cosiddette brezze di valle e di monte. Altri esempi di venti indotti da fenomeni locali sono i turbini ed i venti associati a tempeste.

ALTRI TIPI DI VENTO
I venti possono essere di tre tipi: dominanti, stagionali, locali e ciclonici, che comprendono i cicloni, gli uragani ed i tornado.
In prossimità dell'equatore vi è una zona di bassa pressione, detta fascia delle calme equatoriali, compresa fra i 10° latitudine nord ed i 10° di latitudine sud. Entro questa fascia l'aria è di solito molto calda ed umida.
A circa 30° dall'equatore, in entrambi gli emisferi sono presenti fasce di alta pressione subtropicali. L'aria in prossimità del suolo, muovendo da queste ultime verso la fascia delle calme, costituisce gli alisei, che sono i venti dominanti delle basse latitudini.
Nell'emisfero settentrionale, il vento che spira da nord verso l'equatore viene deviato dalla rotazione terrestre così da diventare un vento di nord-est. Nell'emisfero meridionale, il vento da sud, deviato in modo analogo, diventa un vento di sud-est.
Sul lato verso il polo delle fasce di alta pressione subtropicali, in entrambi gli emisferi, le aree di bassa pressione delle medie ed alte latitudini richiamano aria originando venti che vengono deviati verso est dalla rotazione terrestre.
Dato che i venti vengono identificati in base alla direzione da cui spirano, quelli delle medie latitudini sono classificati come venti dominanti da ovest. Essi sono fortemente condizionati da perturbazioni cicloniche ed anticicloniche che ne modificano la direzione di giorno in giorno.
Le regioni più fredde in prossimità dei poli tendono ad essere centri di alta pressione, particolarmente nell'emisfero meridionale, ed i venti che soffiano da queste aree vengono deflessi in venti polari provenienti da est.
Con l'aumentare della quota i venti provenienti da ovest diventano più veloci, e si amplia la loro estensione in latitudine sia verso l'equatore, sia verso i poli. Gli alisei ed i venti polari spirano quindi solo in uno strato piuttosto sottile in prossimità del suolo e, a poche migliaia di metri di quota, sono rimpiazzati dai venti da ovest.
I più forti venti da ovest si riscontrano a quote comprese fra 10 e 20 km e tendono a concentrarsi in una fascia piuttosto stretta, detta corrente a getto, dove sono state misurate velocità del vento fino a 550 km/h.