Energia eolica: l’evoluzione storica degli aerogeneratori

L’energia eolica, ovvero l’energia cinetica posseduta dal vento, è una delle fonti energetiche rinnovabili con il potenziale di crescita più elevato. In questo articolo parliamo dell’evoluzione storica e tecnologica dei dispositivi che permettono il suo sfruttamento: gli aerogeneratori.

L’inizio dello sfruttamento dell’energia eolica

L’energia eolica è stata impiegata dall’uomo fin dall’antichità. Già nel Medioevo, i mulini a vento permettevano di impiegare l’energia eolica in numerose applicazioni agricole. Tra queste, ad esempio, la macinazione del grano, la spremitura delle olive e il pompaggio dell’acqua per l’irrigazione. Bisognerà attendere il XIX secolo, con l’invenzione delle macchine elettriche, per i primi tentativi di conversione dell’energia eolica in energia elettrica.

Da energia eolica a elettricità: l’era elettrica

Nel 1888, Charles F. Brush costruì a Cleveland, negli Stati Uniti, la prima turbina eolica al mondo per la generazione di energia elettrica. La turbina, molto diversa dagli aerogeneratori a cui siamo abituati oggi, aveva 144 pale, realizzate in legno di cedro. Brush, attraverso una dinamo, riuscì a sfruttare l’energia del vento per generare 12 kW di potenza, con la quale alimentò per anni la sua residenza e il suo laboratorio.

Poul La Cour e la prima turbina eolica a rotazione veloce

Nel frattempo, in Danimarca, Poul La Cour stava conducendo una serie di esperimenti che lo portarono a una geniale intuizione. La Cour, infatti, fu il primo a scoprire la maggiore potenzialità delle turbine a poche pale (a rotazione rapida) rispetto a quelle a molte pale (a rotazione lenta). I prototipi di La Cour, pur possedendo ancora un aspetto che richiamava quello dei mulini a vento, rappresentano l’inizio dello sviluppo tecnologico che ha condotto alle turbine eoliche moderne.

L’energia eolica per l’agricoltura

Durante tutti i primi anni del XX secolo, migliaia di turbine eoliche sorsero nelle campagne degli Stati Uniti. Infatti, a quei tempi le aree rurali non erano ancora raggiunte dalle linee di trasmissione elettrica. La generazione di elettricità attraverso le turbine eoliche rappresentava un’ottima soluzione per alimentare queste zone. L’industria eolica americana si sviluppò molto rapidamente e nacque un gran numero di aziende dedicate alla produzione di generatori eolici. Con l’estensione della rete elettrica avviata alla fine degli anni ’30, l’interesse per il settore scemò, frenando lo sviluppo industriale e tecnologico delle turbine eoliche.

Gli sviluppi degli anni ’50

Gli studi sui generatori eolici si interruppero anche a causa della Seconda Guerra Mondiale, ma ripresero al termine del conflitto. Degno di nota è il progetto dell’ingegnere danese Johannes Juul, un precedente studente di La Cour. La sua turbina eolica, nota come turbina Gedser, era una turbina a tre pale, con un diametro di 25 m. Un generatore a induzione permetteva di convertire la potenza meccanica in potenza elettrica. La Gedser riusciva a fornire 200 kW di potenza nominale ed era connessa direttamente alla rete elettrica.

Il periodo post bellico

Il boom economico successivo al conflitto fu caratterizzato dall’utilizzazione su larga scala del petrolio e dei suoi prodotti. La facilità e la convenienza che contraddistingueva lo sfruttamento dell’oro nero eliminò temporaneamente qualsiasi interesse per le fonti energetiche alternative.

La crisi petrolifera

Con la crisi petrolifera degli anni ’70, riemerse l’interesse per l’energia eolica. La crisi, infatti, portò alla luce per la prima volta il problema energetico. Molti Stati capirono l’importanza di ridurre l’utilizzo del petrolio e di conseguenza la dipendenza energetica dai paesi detentori. Nacque l’esigenza di trovare fonti energetiche alterative, e l’attenzione si spostò nuovamente sull’energia eolica e sulle fonti rinnovabili in generale.

Tempi moderni

Attualmente, la crisi climatica in corso rappresenta il principale motivo che spinge allo sfruttamento delle energie rinnovabili. I programmi europei finalizzati al raggiungimento degli obiettivi fissati con l’Accordo di Parigi danno molto spazio alle energie pulite. In particolare, l’obiettivo europeo al 2030 fissa una quota minima di energie rinnovabili del 32% rispetto ai consumi finali lordi di energia. In questo contesto, l’energia eolica ha un ruolo significativo e ciò comporta un continuo sviluppo delle tecnologie di sfruttamento.