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EOLICA: Elettricità generata dal vento

L’  energia eolica  è una delle poche fonti rinnovabili per produrre elettricità.

Il vento è il movimento dell’aria da un’area ad alta pressione ad un’area a bassa pressione. In effetti, il vento esiste perché il sole riscalda in modo non uniforme la superficie della Terra.

EOLICA: Elettricità generata dal vento

All’aumentare dell’aria calda, l’aria più fredda si sposta per riempire il vuoto. Mentre il sole splende, soffia il vento. E il vento è stato a lungo una fonte di energia per gli umani.

Cos’è l’energia eolica?

EOLICA: Elettricità generata dal vento

Probabilmente stai leggendo questo sul tuo computer, o forse sul tuo telefono, giusto? Come hai fatto vedere quegli oggetti alla luce? Credo che ieri sera ha collegato il suo telefono per caricarlo prima di andare a letto, oppure ha il caricabatterie del suo computer al momento. Ma come ha fatto quell’elettricità a venire alla tua presa? Cosa ha reso l’elettricità nel mercato? Oggi parleremo di un modo per generare quella tanto necessaria elettricità: l’energia eolica.

L’energia eolica è un tipo di energia utilizzata per produrre elettricità, come i combustibili fossili o l’energia nucleare. L’energia eolica  raccoglie l’ energia eolica e la converte in energia elettrica. Il vento è creato dai cambiamenti di temperatura nell’atmosfera. Man mano che l’aria calda aumenta, l’aria fredda si sposta verso l’area e il movimento crea ciò che conosciamo come vento. Sul tuo schermo c’è ora un diagramma che mostra il processo di formazione del vento su un corpo idrico, che è un luogo molto comune per la raccolta di energia eolica.

Come funziona l’energia eolica?

  1. Il vento (aria in movimento contenente energia cinetica) soffia verso le pale del rotore della turbina.
  2. I rotori ruotano, catturano parte dell’energia cinetica del vento e ruotano l’asse centrale di trasmissione che li supporta. Sebbene i bordi esterni delle pale del rotore si muovano molto velocemente, l’asse centrale (albero di trasmissione) a cui sono collegati ruota molto lentamente.
  3. Nella maggior parte delle grandi turbine moderne, le pale del rotore possono ruotare nel mozzo nella parte anteriore per incontrare il vento con l’angolazione migliore (o «inclinazione») per la raccolta di energia. Questo è chiamato il meccanismo di controllo del tono. Nelle grandi turbine, piccoli motori elettrici o pistoni idraulici ruotano le lame avanti e indietro sotto preciso controllo elettronico. Nelle turbine più piccole, il controllo del passo è spesso completamente meccanico. Tuttavia, molte turbine hanno rotori fissi e nessun controllo di beccheggio.
  4. All’interno della gondola (il corpo principale della turbina situato nella parte superiore della torre e dietro le pale), il cambio converte la rotazione a bassa velocità dell’albero di trasmissione (forse 16 giri al minuto, giri / min) ad alta velocità (forse, 1600 rpm) di rotazione abbastanza veloce da pilotare il generatore in modo efficiente.
  5. Il generatore, immediatamente dietro il cambio, estrae l’energia cinetica dall’albero motore rotante e la converte in energia elettrica. Funzionando a pieno regime, un tipico generatore a turbina da 2 MW produrrà 2 milioni di watt di potenza a circa 700 volt.
  6. Anemometri (misuratori di velocità automatici) e pale a vento nella parte posteriore della navicella forniscono misurazioni della velocità e della direzione del vento.
  7. Con queste misure, l’intera parte superiore della turbina (i rotori e la navicella) può essere ruotata da un motore di imbardata, montato tra la navicella e la torre, in modo che sia direttamente nella direzione del vento successivo e cattura la quantità massima di energia. Se è troppo ventoso o turbolento, i freni vengono applicati per impedire la rotazione dei rotori (per motivi di sicurezza). I freni vengono anche applicati durante la manutenzione ordinaria.
  8. La corrente elettrica prodotta dal generatore scorre attraverso un cavo che attraversa l’interno della torre della turbina.
  9. Un trasformatore step-up converte l’elettricità a circa 50 volte più la tensione in modo che possa essere efficacemente trasmessa alla rete elettrica (o agli edifici o alle comunità vicine). Se l’elettricità fluisce verso la rete, viene convertita in una tensione ancora più elevata (130.000 volt o più) in una sottostazione vicina, che serve molte turbine.
  10. Le famiglie godono di energia pulita e verde: la turbina non ha prodotto emissioni di gas serra o inquinamento mentre è in funzione.
  11. Il vento continua a soffiare oltre la turbina, ma con meno velocità ed energia (per le ragioni spiegate sotto) e più turbolenza (poiché la turbina ha interrotto il suo flusso).

Per affrontare il difficile concetto di trasformare il vento in elettricità, dobbiamo prima capire l’energia.

L’energia  è la capacità di fare lavoro o applicare una forza a distanza. Una forza è solo una spinta o una spinta. Quando soffia il vento, diventano grandi turbine che vediamo in aree che usano l’energia eolica, come quelle che sono ora sul tuo schermo.

Il movimento delle turbine è chiamato  energia cinetica  , cioè energia dovuta al movimento. L’energia può essere convertita in diverse forme. L’energia cinetica prodotta nelle turbine viene utilizzata per far ruotare una bobina di filo attorno a un magnete all’interno di un  generatore elettromagnetico , come quello visto sullo schermo in questo momento.

EOLICA: Elettricità generata dal vento
I generatori elettromagnetici convertono l’energia cinetica in energia elettrica

Il movimento del cavo attorno al magnete fa fluire l’elettricità attraverso il cavo, che è chiamato elettromagnetismo. L’elettricità può quindi essere trasportata nelle nostre case attraverso grandi torri, chiamate trasformatori

Una volta raggiunte le nostre case, possiamo collegare i nostri telefoni e computer e caricarli per continuare le nostre vite tecnologicamente intelligenti. Dai un’occhiata al diagramma sul tuo schermo.

EOLICA: Elettricità generata dal vento
Il vento viene utilizzato per spingere le turbine, che consentono ai generatori di convertire l’energia cinetica in energia elettrica.

Come puoi vedere, mostra l’intero processo, dal vento, alla turbina, al generatore, al trasformatore delle nostre case

Ulteriori informazioni sull’energia eolica

Vantaggi e svantaggi dell’energia eolica

 

 

Ci sono molti  vantaggi e svantaggi dell’energia eolica  , molti dei quali saranno discussi in questo articolo. Analizzeremo i pro e i contro delle turbine eoliche per determinare se la controversia che circonda questa tecnologia di energia pulita e rinnovabile sia giustificata.

Vantaggi dell’eolico

EOLICA: Elettricità generata dal vento

L’energia eolica ha numerosi vantaggi nell’aiutare a fornire una fonte di elettricità pulita e rinnovabile per i paesi di tutto il mondo. Questa sezione dà uno sguardo ai molti diversi vantaggi dell’energia eolica.

1. Rinnovabile e sostenibile

L’energia eolica stessa è rinnovabile e sostenibile. Il vento non finirà mai, a differenza delle riserve di combustibili fossili della terra (come carbone, petrolio e gas), che lo rendono la fonte di energia ideale per un approvvigionamento energetico sostenibile.

2. Rispettoso dell’ambiente

L’energia eolica è una delle fonti di energia più ecologiche oggi disponibili. Dopo la produzione e l’installazione delle turbine eoliche, ci sarà poco o nessun inquinamento generato come risultato delle stesse turbine eoliche.

Le turbine eoliche non producono gas serra come il biossido di carbonio (CO  2  ) o il metano (CH  4  ), che sono noti per contribuire al riscaldamento globale.

Va notato che il rumore e l’inquinamento visivo sono fattori ambientali, ma non hanno un effetto negativo sulla terra, sulla falda freatica o sulla qualità dell’aria che respiriamo.

3. Ridurre il consumo di combustibili fossili

La generazione di elettricità dall’energia eolica riduce la necessità di bruciare combustibili fossili alternativi come carbone, petrolio e gas. Ciò può aiutare a conservare le scorte di risorse naturali in diminuzione, permettendo loro di durare più a lungo e di aiutare a sostenere le generazioni future.

4. L’energia eolica è gratuita

A differenza di altre fonti energetiche, l’energia eolica è completamente gratuita. Non c’è mercato per la fornitura e la domanda di energia eolica, è lì per essere usato da chiunque e non sarà mai esaurito. Ciò rende l’energia eolica un’opzione praticabile per generare elettricità a basso costo.

5. Piccolo ingombro

Le turbine eoliche hanno un ingombro relativamente ridotto. Sebbene possano salire al di sopra del terreno, l’impatto a terra alla base è minimo. L’area attorno alla base di una turbina eolica può essere spesso utilizzata per altri scopi, come l’agricoltura.

6. Impianti industriali e domestici

Le turbine eoliche non sono limitate a impianti su scala industriale come i parchi eolici. Possono anche essere installati su scala domestica e molti proprietari scelgono di installare turbine eoliche più piccole e meno potenti per fornire una parte di una fornitura di elettricità domestica. Le turbine eoliche domestiche sono spesso combinate con altre tecnologie di energia rinnovabile, come pannelli solari o sistemi di riscaldamento geotermico.

7. Soluzione di alimentazione remota

Le turbine eoliche possono svolgere un ruolo chiave nel contribuire a portare energia in località remote. Questo può aiutare a trarre vantaggio da una piccola città senza una connessione di rete a una stazione di ricerca remota.

8. La tecnologia del vento diventa più economica

La prima generazione di energia eolica è stata inventata nel 1888. Da allora, le turbine eoliche sono migliorate notevolmente e oggi la tecnologia inizia a diminuire di prezzo, il che rende molto più accessibile.

I sussidi governativi contribuiscono anche a ridurre i costi di installazione di una turbina eolica e molti governi in tutto il mondo offrono incentivi non solo per l’installazione di tali tecnologie, ma anche per la fornitura continua di energia elettrica che rispetta l’ambiente .

9. Bassa manutenzione

Le turbine eoliche sono considerate una manutenzione relativamente bassa. Ci si può aspettare che una nuova turbina eolica duri un po ‘di tempo prima che sia necessario eseguire qualsiasi intervento di manutenzione. Sebbene le turbine eoliche più vecchie possano affrontare problemi di affidabilità, ogni nuova generazione di turbine eoliche contribuisce a migliorare l’affidabilità.

10. Bassi costi operativi

Poiché l’energia eolica è gratuita, i costi operativi sono considerati bassi. L’unico costo continuo associato con l’energia eolica è per la manutenzione delle turbine eoliche, che sono comunque considerate di scarsa manutenzione in natura.

11. Grande potenziale

L’energia eolica ha un grande potenziale. È sia rinnovabile che sostenibile ed è presente in un’ampia varietà di luoghi. Sebbene sia necessario un livello significativo di energia eolica per l’installazione di una turbina eolica, la tecnologia non è limitata a una manciata di luoghi, come nel caso delle centrali geotermiche.

12. Aumentare la sicurezza energetica

Usando l’energia eolica per generare elettricità, stiamo contribuendo a ridurre la nostra dipendenza dalle alternative di combustibili fossili come carbone, petrolio e gas. In molti casi, queste risorse naturali di solito provengono da altri paesi.

La guerra, la politica e la domanda generale spesso dettano il prezzo delle risorse naturali, che possono fluttuare e causare gravi problemi economici o carenza di forniture per alcuni paesi. Utilizzando fonti di energia rinnovabili, un paese può contribuire a ridurre la sua dipendenza dai mercati globali e quindi aumentare la sua sicurezza energetica.

13. Creazione di lavoro

Il settore dell’energia eolica ha registrato un boom da quando le turbine eoliche hanno iniziato a essere disponibili sul mercato. Questo ha contribuito a creare posti di lavoro in tutto il mondo. Sono stati creati lavori per la produzione di turbine eoliche, l’installazione e la manutenzione di turbine eoliche e anche nella consulenza per l’energia eolica, dove i consulenti specializzati determineranno se un impianto eolico fornirà o meno un ritorno sull’investimento.

Svantaggi dell’energia eolica

Quindi, abbiamo visto i vantaggi, ora è il momento di dare un’occhiata ai principali svantaggi dell’energia eolica. L’energia eolica ha una serie di inconvenienti, con il fattore NIMBY (non nel mio cortile) che gioca un ruolo importante.

1. Il vento scorre

L’energia eolica ha uno svantaggio simile all’energia solare nel senso che non è una fonte di energia costante. Sebbene l’energia eolica sia sostenibile e non si esaurisca mai, il vento non soffia sempre. Ciò può causare seri problemi agli sviluppatori di turbine eoliche che spesso investono molto tempo e denaro nella ricerca di un determinato sito adatto alla generazione di energia eolica.

Affinché una turbina eolica sia efficiente, il luogo in cui è costruito deve disporre di un’adeguata fornitura di energia eolica. Questo è il motivo per cui spesso vediamo turbine eoliche costruite in cima a colline o in mare, dove ci sono meno ostacoli terrestri per ridurre l’intensità dell’energia eolica.

2. L’installazione è costosa

Sebbene i costi siano ridotti nel tempo, l’installazione di una turbina eolica è considerata costosa. Innanzitutto, sarà necessario condurre un’ispezione del sito, che potrebbe comportare l’assemblaggio di una turbina campione per misurare la velocità del vento per un periodo di tempo significativo. Se ritenuto appropriato, la turbina eolica dovrebbe essere fabbricata, trasportata ed eretta su una base pre-costruita. Tutti questi processi contribuiscono al costo complessivo dell’installazione di una turbina eolica.

Considerando quanto sopra per i parchi eolici offshore, i costi sono molto più alti. È molto più difficile installare turbine eoliche in mare che a terra, e alcune aziende hanno persino commissionato navi personalizzate in grado di trasportare e installare turbine eoliche in mare.

3. Minaccia alla fauna

È stato ampiamente riportato che le turbine eoliche rappresentano una minaccia per la fauna selvatica, principalmente uccelli e pipistrelli. Tuttavia, si ritiene che le turbine eoliche rappresentino una minaccia minore per la fauna selvatica rispetto ad altre strutture artificiali come gli alberi dei telefoni cellulari e le torri radio. Tuttavia, le turbine eoliche stanno contribuendo ai tassi di mortalità tra le popolazioni di uccelli e di pipistrelli.

4. Inquinamento acustico

Uno degli svantaggi più popolari delle turbine eoliche è l’inquinamento acustico che generano. Puoi sentire una singola turbina eolica a centinaia di metri di distanza. Combina più turbine eoliche e gli effetti udibili possono essere molto maggiori.

L’inquinamento acustico delle turbine eoliche ha rovinato la vita di alcuni proprietari. Sebbene vengano spesso adottate misure per localizzare le turbine eoliche lontano dalle case, a volte sono costruite troppo vicino a dove vivono le persone e questo è il motivo per cui i nuovi parchi eolici spesso affrontano una forte obiezione pubblica.

5. Inquinamento visivo

Un altro svantaggio ampiamente riportato delle turbine eoliche è la contaminazione visiva. Sebbene a molte persone piaccia l’aspetto delle turbine eoliche, altre non le vedono come una macchia sul paesaggio.

Questo tende ad essere ridotto ad un’opinione personale, e man mano che vengono costruiti altri parchi eolici, l’accettazione pubblica sta diventando un luogo comune.