Anno boom in Europa per le fonti rinnovabili. Abbiamo appreso negli ultimi giorni che un’auto elettrica in Gran Bretagna sfrutta oggi energia decarbonizzata per il 48,5%. In Danimarca per ben oltre il 60% (il 47% dal solo eolico). In Italia per il 40% (dati ufficiali di dicembre). Quando Eurostat diffonderà i consuntivi 2019, quindi, si scoprirà che le fonti rinnovabili nella produzione elettrica media europea superano largamente un terzo del totale. Ma già possono bastare gli ultimi consuntivi disponibili (anno 2017) per sgombrare il campo dai calcoli addomesticati dei paladini del diesel.
Un terzo dell’elettricità è già pulita
I dati ufficiali ci dicono che nel 2017 il 30,1% dell’energia elettrica europea derivava da fonti rinnovabili. Con punte di eccellenza in Austria (72,2″%), Svezia (65,9%) Danimarca (60,4%). Ancora sopra il 50% troviamo Lituania e Portogallo. L’Italia occupava l’11esimo posto con il 34,1%. Uno degli espedienti utilizzati per far cedere che le auto elettriche non siano più sostenibili di quelle diesel è considerare le quote di rinnovabili non sulla sola produzione elettrica, bensì sul totale dei consumi (nel 2017 le rinnovabili sul totale dei consumi di energia primaria in Europa pesavano per il 17,5%). Mettendo così a carico dell’auto elettrica le maggiori emissioni di settori, come il termico e soprattutto i trasporti, ancora molto più dipendenti dalle fonti fossili. In altre parole si arriva al paradosso di attribuire anche alle auto elettriche una quota delle emissioni delle auto termiche.
Resta il fatto che i progressi europei nella generazione elettrica pulita hanno subìto una brusca accelerazione. Merito anche dei nuovi obiettivi fissati da Bruxelles (55% di rinnovabili sul totale del mix energetico entro il 2040 e 100% entro il 2050) e dell’approvazione del Green Deal europeo.
“Risultato storico” per il Regno Unito
Come dicevamo nel 2019 per la prima volta nel Regno Unito è stata prodotta più energia dalle rinnovabili che dalle fossili (LEGGI). Lo certifica l’ente nazionale energetico National Grid. Nel complesso energia eolica, fotovoltaica, idroelettrica e nucleare (17%) hanno fornito il 48,5% dell’elettricità britannica rispetto al 43% generato dai combustibili fossili. Il restante 8,5% è stato generato da biomassa.
«Un momento storico e un’opportunità per riflettere su quanto è stato raggiunto e sul futuro» ha commentato l’amministratore delegato della National Grid – ente nazionale energetico della Gran Bretagna, John Pettigrew. «Alla National Grid, sappiamo di avere un ruolo fondamentale nell’accelerazione verso un futuro più pulito e ci impegniamo a fare la nostra parte per fornire un sistema energetico sicuro e funzionante per tutti» ha aggiunto. Entro il 2050 il Regno Unito si è impegnato a raggiungere il 100% di riduzione delle emissioni rispetto ai livelli del 1990.
Quasi 1 miliardo di sterline è stato stanziato per consentire il passaggio a un sistema a zero emissioni di carbonio, compresi gli investimenti in nuove attrezzature e tecnologie per aiutare l’operatore del sistema elettrico (ESO) a gestire un sistema elettrico Net Zero entro il 2025. Secondo i piani del governo britannico entro il 2025 dovrebbero essere dismesse tutte le centrali a carbone. Peraltro nel 2019 il carbone ha coperto soltanto l’1,9% della generazione elettrica.
Ma il 17% viene dal nucleare
Va però aggiunto che il trionfalismo degli annunci va ridimensionato se si entra nel dettaglio delle statistiche. Intanto perché la quota di nucleare è ancora tra le più alte del continente è classificarla come energia sostenibile è arbitrario. Non produce emissioni di CO2, ma genera scorie radioattive molto pericolose. In secondo luogo nella quota di elettricità importata (l’8%) gran parte è da fonti fossili, principalmente gas naturale.
La Danimarca fa boom con l’eolico
Molto più virtuosa è la Danimarca, dove quasi la metà dell’elettricità prodotta nel 2019 – il 47 per cento – proveniva dal vento. Lo ha reso noto Energinet, il gestore danese della fornitura elettrica e di gas, il cui proposito per il 2020 è raggiungere il 50 per cento. Con l’obiettivo finale di ricavare energia esclusivamente da fonti rinnovabili entro il 2035.
L’Europa produce circa il 75 per cento dell’energia eolica mondiale e la Danimarca è il primo paese europeo per consumo di energia eolica (in percentuale). E’ la prima volta che il dato sull’energia eolica raggiunge un livello così alto: era stato il 41% nel 2017 e il 43% nel 2018. Il secondo paese europeo è l’Irlanda che nel 2018 produceva il 28% di energia eolica. Il grosso dell’energia eolica danese proviene dai campi che si trovano nei territori a ovest del paese o sulle isole, ma recentemente stanno crescendo anche gli impianti in mare, in zone dove l’acqua è poco profonda e dove la velocità del vento è significativamente più alta.
E progetta il parco marino più grande del mondo
All’inizio di dicembre il governo danese ha annunciato che investirà 45 miliardi di dollari in un mega parco eolico off shore dalla capacità di 10 gigawatt, in grado di fornire energia a 10 milioni di case. «La capacità di energia eolica da questo singolo parco sarebbe cinque volte superiore a quella attualmente installata in tutta la Danimarca» ha dichiarato il ministro del clima, Dan Jorgensen. Il ministero esplorerà diverse località per il progetto, anche nel Mare del Nord e nel Mar Baltico.
Nella ridda di cialtronate, luoghi comuni e insulti che solitamente affollano gli spazi dei commenti dei blog, e’ un raro piacere leggere i commenti competenti e puntali di Alberto Spriano.
Ignoravo l’esistenza delle turbine di Wells e la storia del suo inventore.
Molto interessante anche il contributo di Puddu, che riporta dei numeri piuttosto interessanti: in alcune location della Sardegna si potrebbero raggiungere quasi 100 MWh per metro lineare di costa (se ho interpretato bene la tabella), un dato di tutto rispetto. Da una prima veloce lettura pero’, non ho trovato o non e’ qualche riferimento sull’efficienza di questa soluzione: dato un tot di energia del moto ondoso per metro lineare, quanta energia elettrica si potrebbe recuperare da una turbina di Well?
La turbina di Higgs non è solo un generatore di energia elettrica da fonte rinnovabile, ma è anche una strategia per contenere lungo i water front più vulnerabili, in rapporto agli insediamenti da difendere, gli effetti dovuti all’innalzamento del livello dei mari che per il 2100 è previsto tra i 29 e 59 cm.
Di necessità virtù.
A completare il quadro degli impianti di generazione dell’energia elettrica lungo i water front abbiamo alla foce dei fiumi e lungo le ampie distese saline una tecnologia semplice, efficiente e promettente Made in italy per ricavare energia dall’acqua di salina, grazie al gruppo di ricerca dell’Università di Palermo che ha sviluppato il primo prototipo sperimentale per la produzione di energia elettrica dalle acque di saline e di mare sfruttando la tecnologia di elettrodialisi inversa. La produzione di energia da gradienti salini si sta affermando come una valida alternativa alle tradizionali fonti di energia rinnovabili. In particolare l’elettrodialisi inversa (RED) è tra le tecnologie più promettenti per effettuare la conversione di gradienti salini in energia elettrica immediatamente utile.
L’impianto si chiama REAPower, a seguire il sito e il video sul funzionamento, reso possibile grazie al finanziamento con i fondi europei, finanziare la ricerca sulla medicina e le energie rinnovabili:
https://www.reapower.eu
https://www.youtube.com/watch?v=VY32O5cy4BQ&feature=emb_logo
https://iris.unipa.it/handle/10447/217909?mode=full.517#.Xhb0Bi_SKhA
In generale, per quanto attiene all’efficienza della turbina simmetrica di Wells nel flusso oscillante dello spostamento della colonna d’aria avanti ed indietro, mantenendo invariato il suo senso di rotazione, questa raggiunge valori compresi tra 0,4 e 0,7.
Un’efficienza inferiore a quella di una turbina con direzione del flusso d’aria costante e profilo aerodinamico asimmetrico come quella dei generatori eolici o delle eliche aeree.
La sua proprietà di mantenere invariato il senso di rotazione in presenza di due flussi opposti ed alternati sconta una minore efficienza proprio per i profili aerodinamici simmetrici hanno un coefficiente di resistenza più elevato di quelli asimmetrici, anche in condizioni ottimali.
Sull’energia prodotta negli impianti ormai datati ed obsoleti realizzati da Wells, ci sono dati su numerosi siti, dati da rapportare però alla lunghezza dei tratti di costa interessata, al numero di turbine e generatori impiegati, alla conformazione delle camere ed alle frequenze ondose lungo quelle coste.
Oggi, con le tecnologie a disposizione, a parità di frequenza del moto ondoso, i kWh prodotti su un centinaio di metri di camera sono senza dubbio esaltanti.
Fondamentale è l’integrazione delle camere necessarie ad accogliere la superficie del moto ondoso e lo spostamento della colonna d’aria, per diminuire l’impatto con il paesaggio. Il peccato è non prevederle nella costruzione delle strutture portuali foranee, in quanto darebbero energia elettrica alle strutture portuali o nei frangiflutti di difesa costiera o negli argini che bisognerà realizzare per contenere gli effetti dell’innalzamento del mare.
Poi il discorso si estende sui generatori assiali di energia elettrica nei dispositivi galleggianti, alcuni in forma di semplici campi boe o il flusso delle maree in generatori sommersi sempre con turbina di Wells in un tubo di Venturi. E qui bisognerebbe scrivere un trattato. Dovrebbe scriverlo il marito ingegnere di una mia collega, in pensione dallo scorso anno, che ha lavorato tutta la vita studianto, progettando e realizzando impianti Tidal Power, ovvero sfruttando l’energia mareomotrice generata dagli spostamenti d’acqua ciclici delle maree.
Qui alcuni impianti in Scozia e in GB:
https://www.youtube.com/watch?v=MLmZZtUwlm8
https://www.youtube.com/watch?v=YEQQl-qpkCc
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Ricordiamoci che c’è di più. Oltre l’eolico, grazie a Wells, l’elettricista che diventò professore.
Arthur John Wells, a sedici anni lasciò la scuola per diventare apprendista montatore. Ci poteva stare, era il 1940. Tempi duri, anzi durissimi, i nazisti erano alle porte e gli Spitfire di Reginald Mitchell difendevano i cieli di Londra. Wells lavorava per continuare a studiare nei week end all’Università di Londra riuscendo a diplomarsi nel 1941 all’età di 17 anni. Dopo due anni si laureò con lode in Ingegneria al Nottingham University College.
Finita la guerra, nel 1964 acquisì la cattedra di scienze strutturali appena creata all’interno del Dipartimento di ingegneria civile della Queen’s University di Belfast.
Fu durante le vacanze in Irlanda che conobbi la sua storia.
A Belfast l’elettricista diventato professore inventò una nuova turbina per la generazione di elettricità dall’onda o meglio dall’azione lungo le coste del moto ondoso.
Il trovato d’ingegno nella turbina aeraulica di Wells è la generazione di elettricità nello stesso senso di rotazione della turbina nonostante le due direzioni opposte ed alternate del flusso assiale della colonna d’aria spostata dal movimento ondoso all’interno di condotte o camere aperte alle estremità.
La rotazione della turbina è indipendente dalla direzione del flusso d’aria che la attraversa grazie al profilo delle pale simmetrico rispetto alla corda di curvatura. In pratica la direzione della forza risultante delle forze di pressione è tale da non cambiare verso indipendentemente dalla direzione del flusso.
Nel 1977, Wells mise in pratica la sua idea. Diventato direttore della British Welding Research Association, ribattezzata Welding Institute, il nostro coordinò la progettazione e la costruzione di un prototipo di centrale elettrica in grado di generare elettricità dalla sua turbina bidirezionale direttamente dalle onde, sfruttando l’oscillazione della colonna d’acqua presso le coste dell’isola di Islay.
I risultati di Islay furono così convincenti che nel 1995, il nostro elettricista diventato professore, realizzò un nuovo impianto pilota a Osprey e successivamente a Limpet nel 2000. Limpet è ancora operativo oggi ed è una delle centrali di generazione elettrica d’onda di maggior successo al mondo fino ad oggi, grazie alla sua turbina bidirezionale.
L’idea di Wells
https://www.youtube.com/watch?v=gcStpg3i5V8
https://www.youtube.com/watch?v=Mzyx0XDR-aw
Storia e risultati degli impianti di Wells e proposte per nuove centrali OWC – Oscillating Water Column
https://www.researchgate.net/profile/Antonio_Falcao3/publication/281307478_Oscillating-water-column_wave_energy_converters_and_air_turbines_A_review/links/5a057b2aaca2726b4c77e52b/Oscillating-water-column-wave-energy-converters-and-air-turbines-A-review.pdf?origin=publication_detail
Studio sull’utilizzo dell’energia del moto ondoso con turbina Wells in Italia, autore Pierpaolo Puddu
http://www.ati2000.it/media/docs/123-16.%20Puddu.pdf
L’oscilazione della colonna d’aria prodotta continuamente dalle onde