Turbine eoliche producono il 4% dell'elettricità mondiale, ma è possibile andare molto oltre. Le ricerche condotte dagli scienziati della Sorbona di Parigi, hanno scoperto un modo per far funzionare le turbine eoliche il 35% in più, potrebbe rendere questa tecnologia moltiplicare la percentuale corrente in particolare negli anni a venire.
È pubblicato dalla rivista Scienze nel suo ultimo numero. la turbina eolica non si ottiene ruotando i rotori il più velocemente possibile. In questo modo, oltre ad aumentare il rischio di guasti, le turbine diventano meno efficienti alle velocità più elevate, poiché assomigliano più a un muro che a un rotore, impedendo al vento di scorrere oltre le pale. Secondo Vicent Coghet (un fisico dell'Università di Parigi-Sorbona), la quantità ottimale di energia si ottiene a velocità di rotazione intermedie.
Così possono produrre energia in modo ottimale, il vento deve colpire le tue pale esattamente all '"angolo di inclinazione" per applicare la coppia corretta al generatore.
Le ali del gli insetti non hanno questo problema. Come sono flessibile, possono dirigere la deportanza nella direzione del volo, aumentando la potenza. E poiché si piegano naturalmente al vento, possono ridurre al minimo la resistenza per evitare danni.
Per vedere se la naturale flessibilità del volo degli insetti potesse essere applicata alle pale delle turbine eoliche, Cognet e il suo team hanno costruito prototipi di turbine eoliche su piccola scala con tre diversi stili di pala: completamente rigido, moderatamente flessibile e molto flessibile. Quelle flessibili erano realizzate con un materiale chiamato polietilene tereftalato, mentre la versione rigida era realizzata con una resina sintetica rigida.
Nei test in galleria del vento, le pale più flessibili non producevano tanta energia quanto quelle rigide, poiché erano troppo flaccide. Ma le lame moderatamente flessibili offrivano prestazioni eccellenti: superavano quelle rigide, fornendo fino al 35% di potenza in più e ha permesso alle pale di funzionare in modo efficiente in una gamma più ampia di condizioni di vento.
I test hanno anche rivelato che il miglioramento derivava dalle variazioni dell'angolo di inclinazione: poiché le pale della turbina si flettevano avanti e indietro grazie alla pressione del vento e all'effetto centrifugo, rispettivamente, l'angolo di inclinazione cambiava leggermente. Angoli di beccheggio più alti (più "aperti") si sono comportati meglio a velocità del vento inferiori, mentre gli angoli di gradino inferiori (più "chiusi") lo facevano a velocità più elevate. Pertanto, gli scienziati hanno scoperto che chiudendo leggermente l'angolo di inclinazione, veniva generata più potenza.
La prossima sfida, dice Cognet, è scalare la tecnologia da applicare a turbine di dimensioni standard. L'americano Asfaw Beyene, che sta conducendo ricerche in modo simile presso l'Università della California di San Diego, ritiene che, sebbene la parte ingegneristica richiederà tempo, raggiungere quel 35% in più di efficienza è perfettamente ragionevole.
La turbina eolica più potente del mondo
Lo ha presentato la società danese MHI Vestas Offshore Wind la turbina eolica più potente del mondo. La turbina eolica, battezzata V164, ha battuto il record di produzione di energia del turbine eoliche off-shore generazione di 216.000 kWh in un periodo di 24 ore.
La crescente consapevolezza ambientale e la paura delle conseguenze del cambiamento climatico ci hanno fatto prestare sempre più attenzione alle fonti rinnovabili. L'energia eolica è un'alternativa pulita per produrre elettricità molto interessante e le strutture offshore si stanno rivelando molto efficienti. Ora, grazie a questo nuovo prototipo, sarà possibile aumentare ulteriormente le prestazioni di questa fonte di energia pulita.
La turbina eolica V164 è un'ottimizzazione del modello precedente dell'azienda, che fino ad ora era il più grande sul mercato. La nuova versione è alta 220 me pesa 38 tonnellate. È dotato di tre lame lunghe 80 m per un'area di spazzamento di 21,124 metri quadrati. Tipicamente, nelle turbine eoliche una dimensione maggiore significa maggiore efficienza, e questo a sua volta si traduce in una riduzione dei costi di installazione e manutenzione per kilowatt prodotto.
La nuova turbina eolica è stata installata lo scorso dicembre vicino alla città di Østerild, in Danimarca, e È stato durante i test che ha battuto il record di produzione di energia elettrica per una turbina eolica marina. Le velocità del vento ottimali sono comprese tra 12 e 25 m / s, mentre la velocità minima richiesta per operare è di 4 m / s.
Inoltre, V164 è stato progettato per resistere alle dure condizioni atmosferiche del Mare del Nord. Per questa ragione, la turbina è riciclabile e ha una vita utile di 25 anni.