venerdì 18 luglio 2014

The Wind’s Power





Le crisi sono periodi di transizione, più o meno lunghi, che costringono ad una revisione dei modelli (economici, sociali e comportamentali) precostituiti e assodati. Così dovrebbe essere oggi.

Stiamo assistendo ad una contrazione generalizzata del sistema economico, che viaggia di pari passo con il progressivo danneggiamento dell’ambiente in cui viviamo, per questo è più che mai necessario trovare un equilibro sostenibile per il domani.

Quando si parla di “sostenibilità” ambientale il pensiero corre nell’immediato a: inquinamento, depauperamento delle risorse, rischi per l’ambiente e per la salute umana, eco mafia, ricerca di nuove energie alternative, interessi economici, innovazione, ricerca, etc

Negli ultimi anni molti progetti di ricerca si stanno muovendo nel vasto orizzonte delle energie rinnovabili, seguendo molteplici percorsi, tutti con l’obiettivo principale di trovare nuovi sistemi di produzione energetica puliti, economici e, soprattutto, inesauribili, ossia eco-sostenibili tout court.

Fra le fonti naturali a nostra disposizione c’è, senz’altro, il vento, che soffia libero, dolce o terribilmente violento ed impetuoso, su tutto il globo terreste e che può, se sappiamo afferrarlo, generare energia pulita.

Qui di seguito vogliamo farvi conoscere due progetti in start up, uno italiano e l’altro africano, volti ad innovare il sistema di produzione dell’energia eolica, per ottenere maggiori risultati a livello energetico ed economico: Kite Gen e Saphon Energy.





L’energia eolica è una vecchia conoscenza e, oggi, nelle zone lambite dal vento non è raro vedere le bianche pale delle torri eoliche svettare fra il verde dei prati, madamigelle fra le coquelicots, con buona pace di quegli “esteti” che le accusano di deturpare il paesaggio, de gustibus…, ma ci sono ecomostri reali e ben più dannosi da combattere prima di pensare alla mancanza di grazia di una pala eolica.

Un’azienda italiana, la Kite Gen Research fondata nel 2007[1], ha intrapreso  la strada dell’innovazione proprio ripensando alla funzionalità della torre eolica, con l’obiettivo di aumentare le potenzialità di sfruttamento dell’energia cinetica  del vento.
L’idea è molto semplice: approvvigionarsi di vento, e quindi di energia, a quote più elevate rispetto a quelle raggiunte dalle pale eoliche oggi in funzione.

Perché salire di quota[2]?
Secondo recenti studi il vento, seppure bisogna considerare variabili di notevole importanza (fra cui, ad esempio, la geolocalizzazione), genererebbe maggiore potenza energetica se si salisse a quote più elevate[3]. Quindi, se si costruissero strumenti in grado di catturarlo ad alte quote e in punti ottimali, ossia dove è maggiore la sua potenza,si potrebbe aumentare il suo potenziale energetico a nostro vantaggio.

Ora, cos’è Kate Gen?

Di primo acchito, per i profani, ricorda una giostra, costituita da un elemento fisso sub circolare a terra, il generatore, che comanda, per mezzo di un sistema computerizzato, il movimento KSU, l’unità di manovra,  al quale è collegata un’asta mobile verticale dotata di cavi ad alta resistenza (che regolano la trazione, la direzione e l’angolo del vento) che terminano con un “aquilone”, il kite appunto, che muovendosi nell’aria più liberamente di una pala eolica cattura il vento con più efficacia.

I suoi ideatori hanno scelto una forma che ricorda l’aquilone, tecnicamente “profili alari semirigidi ad alta efficienza”, perché meglio si adatta al vento e cattura con maggiore facilità l’energia disponibile.

Ovviamente le potenzialità aumentano se dalla dimensione singola, lo stem, si passa ad una versione più completa con un carosello di aquiloni che si muovono intorno a una sola giostra ad anello, carousel, di grandi dimensioni.

Kate Gen, vista l’altezza e le dimensioni, soprattutto la versione carousel, necessita di ampi spazi liberi, su terra o su acqua, e di zone libere dal traffico aereo.

Si segnala che mancano ancora i dati effettivi su lungo periodo in merito all’inquinamento generato (a livello ambientale e acustico) perché si è ancora in fase di prototipo sperimentale in via di definizione, per cui non si possono raccogliere i dati analitici necessari per avere un quadro completo.

Non resta, quindi, che attendere per capire se, dati alla mano, il sistema sia effettivamente migliore, a livello di prestazioni e di riduzione delle emissioni inquinanti, rispetto alle pale eoliche tradizionali e se potrà diventare una valida alternativa a vantaggio delle energie rinnovabili.




La ricerca di nuove soluzioni nel campo delle energie rinnovabili e pulite è, evidentemente, oggi sentita come una necessità per raggiungere la piena sostenibilità, a livello ambientale, sociale ed economico.

In quest’ottica si muove anche Saphon Energy[4], che deve il suo nome al dio punico del vento, Baal Saphon.

Ci spostiamo, dunque, dal nord Italia alla Tunisia, dove il teamSaphon Energy partendo dal concetto del creatore di Saphonian, Anis Aouni,Innovationis not just a question of cleverness. It is rather a deeper and differentobservation of the obvious”, ha ridisegnato il concetto stesso di pala eolica a movimento rotatorio, attraverso una trasformazione piuttosto radicale della torre eolica tradizionale a cui siamo abituati.

Secondo Saphon team le pale eoliche rappresentano semplicemente un’evoluzione moderna del tradizionale mulino a vento, ma il sistema necessita di innovazioni migliorative, così, hanno pensato alle vele delle imbarcazioni, perché sono quelle che sanno sfruttare in modo ottimale l’energia cinetica del vento.

Dalle pale a movimento rotatorio si è, quindi, passati ad un sistema chiamato TheZero-Blade Technology , che di profilo ricorda una barca, una sorta di grande cerchio convesso verso il centro, realizzato in stoffa o in plastica, collegato ad un’asta ed a una specie di timone[5].
Saphon non esegue un movimento rotatorio ma è fisso ed orientato verso le correnti, in questo modo riesce a catturare una maggior quantità di energia cinetica, da utilizzare nell’immediato o da immagazzinare, grazie ad un accumulatore idraulico connesso direttamente al dispositivo eolico Saphon.

L’obiettivo principale è quello di massimizzare la resa energetica riducendo i costi, le dispersioni e gli effettinegativi che pesano sull’energia eolica, più precisamente, come indicano i tecnici di Saphon:  

  • L’elevata dispersione energetica. Saphon Team stima che la dispersione dell’energia catturata dalla pala eolica tradizionale sia calcolabile intorno al 70%, a causa di una tecnologia ancora poco funzionale;
  • L’inquinamento acustico e alcuni effetti dannosi sull’uomo[6];
  • Il disturbo arrecato all’avifauna, ai segnali radar  ed alle ricetrasmittenti;
  • La fragilità delle torri eoliche in condizioni meteorologiche particolarmente avverse;
  • L’elevato costo in fase di costruzione e di installazione degli impianti eolici tradizionali;
  • La mancanza di un sistema efficace di stoccaggio dell’energia prodotta per il consumo a posteriori.

Con questo sistema, più efficace e resistente e meno costoso, si dovrebbero raggiungere livelli di efficienza impensabili con un sistema tradizionale[7].

Saphon è un progetto in start up, con brevetto depositato e prototipo in fase di sperimentazione, superata questa prima fase si dovrebbe raggiungere la fase di realizzazione che consentirà di testare effettivamente l’efficacia del sistema.

Come sopra non resta che attendere dati più certi per capire se potrà davvero cambiare la prospettiva in favore di un deciso passo verso le rinnovabili, con un indubbio vantaggio economico ed ecologico per la società.










B. Saccagno



[1] Kite Gen Research S.r.l. and Sequoia Automation Via XXV Aprile, 8 10023 Chieri (TO) info@kitegen.com
[2] Secondo i “dati sul ventoforniti da Kitegen le pale eoliche attuali non riescono a raggiungere un’altezza sufficiente per catturare l’energia eolica in quantità tale da generare una produzione energetica sufficiente per sostituire le tradizionali ed inquinanti fonti energetiche. Per ottenere migliori risultati è necessario arrivare, almeno, sino a 800 mt di altezza. Studi sull’effettiva efficacia della “raccolta di vento in quota” si trovano anche nell’articolo “GlobalAssessment of High-altitude Wind Powers”, di L. Archer, K. Caldeira, energies, 2009  http://kitegen.com/
[3] I venti hanno energia (intesa come la somma di velocità e valori energetici costanti) variabile che dipende non solo dalle condizioni climatiche e di altitudine ma, anche, dalla zona di passaggio. Salendo in quota si riducono, ma non si eliminano, le possibilità di “intermittenza” energetica.
Cfr. Global Assessment of High-altitude Wind Powers”, di L. Archer, K. Caldeira, energies, 2009.
[4] Saphon Energy, 3, impasse n°3, Avenue Azouz Rebai, El Manar 2, BP 2092 Tunis, Tunisia, info@saphonenergy.com
[5] Il sistema funziona con un motore idraulico e con dei pistoni che sono in grado di catturare una maggiore quantità di energia cinetica per trasformarla in energia meccanica. Il movimento stesso della vela nel catturare energia diventa esso stesso un generatore di energia per il funzionamento di tutto il meccanismo Saphon.
[6] In specifico sostengono che la vicinanza ad un parco eolico genera sull’uomo malesseri quali nausea, mal di testa ed insonnia, a causa delle vibrazioni e del rumore che le turbine eoliche tradizionali producono.
[7] Secondo il suo team creativo Saphon può superare i limiti della legge di Betz che stabilisce che la massima energia possibile ricavabile dal vento non possa superare una percentuale stimata al 59,3%..