Le turbine eoliche sono rinfrescanti

112

Il motivo di tale raffreddamento è dovuto alla forte turbolenza nei bassi strati atmosferici che le grandi pale eoliche degli aerogeneratori creano sottovento con il loro movimento

Il futuro dell’energia eolica è rappresentato dalle grandi «wind farm» o fattorie del vento, cioè un insieme, anche di molte decine, o centinaia di aerogeneratori sempre più giganteschi ubicati sulla stessa area onshore (terrestre) o offshore (marina), che può coprire decine di migliaia di ettari. Ebbene, secondo uno studio di ricercatori americani del «Massachusetts Institute of Technology», pubblicato nell’ultimo numero di «Environmental Research Letters» (Environ. Res. Lett., 6, 2011, 025101), con fattorie del vento così grandi e ubicate offshore, la temperatura dell’aria tende a raffreddarsi e a diventare più umida sotto le turbine eoliche di queste grandi fattorie del vento.

Il motivo di tale raffreddamento è dovuto alla forte turbolenza nei bassi strati atmosferici che le grandi pale eoliche degli aerogeneratori creano sottovento con il loro movimento. La turbolenza, a sua volta, favorisce l’evaporazione dell’acqua di mare sottostante. Il calore latente necessario per la transizione dalla fase liquida alla fase vapore dell’acqua è sottratto dall’atmosfera sovrastante che, pertanto, si raffredda. Il vapore, così formatosi, si aggiunge a quello preesistente, aumentando l’umidità dell’aria. Il raffreddamento, comunque, è di tipo locale (all’interno e nei dintorni delle fattorie del vento offshore) e non è molto rilevante. Si potrebbe avere una diminuzione di temperatura molto più rilevante, e cioè fino a 1°C circa e a grande scala, solo se si ipotizzasse un’elevata densità di turbine eoliche in grandi fattorie del vento offshore, distribuite in acque di profondità inferiore ai 600 metri sulla piattaforma continentale dei continenti di tutto il mondo. L’effetto di raffreddamento che si manifesta sopra il mare, però, non si manifesta nelle zone interne continentali dove, invece, la turbolenza prodotta dalle pale eoliche amplifica, soprattutto nelle giornate a più alta insolazione, i moti convettivi verticali dell’atmosfera. I moti convettivi favoriscono il trasferimento del calore del suolo surriscaldato verso l’atmosfera sovrastante, che riscaldata dal basso diventa instabile.

Ben diverso è, invece, il discorso sugli effetti a grande scala derivanti da una perturbazione rilevante dell’energia cinetica dell’atmosfera. Uno studio a carattere globale era stato, in tal senso, effettuato in precedenza da ricercatori tedeschi del «Max Planck Institute» e pubblicato nel febbraio scorso (Earth System Dynamics, n.2, pp.1-12, EGU 2011). In questo studio è stata simulata, attraverso modelli climatici, la variazione del bilancio energetico dell’atmosfera globale nel caso in cui le grandi fattorie del vento in tutto il mondo fossero state così numerose da sottrarre significative quantità di energia cinetica dall’atmosfera.

I risultati mostrano che la sottrazione di energia cinetica dall’atmosfera causa un feedback positivo, cioè una sovra produzione di energia cinetica atmosferica per compensare quella perduta e che è comunque necessaria a riequilibrare i flussi necessari agli scambi di calore fra equatore e poli. Ovviamente, la maggiore produzione di energia cinetica atmosferica va a scapito dell’energia termica dell’atmosfera che si raffredda. Ma, anche qui, l’effetto di raffreddamento è poco rilevante a scala globale. Solo nel caso estremo, e del tutto teorico, che tutte le fattorie del vento (onshore e offshore) fossero capaci di sottrarre tutta l’energia cinetica disponibile nei bassi strati atmosferici (si tratta di diverse decine di terawatt, una quantità abbastanza superiore agli attuali consumi energetici mondiali), il raffreddamento medio globale sarebbe di circa 2°C, cioè della stessa entità, anche se di segno opposto, del riscaldamento climatico globale previsto nella seconda metà di questo secolo a causa dell’aumento dei gas serra atmosferici.

Come ha commentato Paolo Ruti, climatologo Enea, questi studi sono basati su simulazioni modellistiche climatiche, partendo da ipotesi estremizzate. I problemi di causa effetto sul clima e sulla grande circolazione globale dell’atmosfera sono molto complessi e necessitano ancora di molte ricerche, approfondimenti e verifiche. Proprio questo è lo sforzo più grande che i ricercatori del clima dell’Enea, così come quelli di tutto il mondo, stanno compiendo anche attraverso i loro modelli e le loro simulazioni.

(Fonte Enea-Eai)

—-

(Nella foto una veduta aerea del parco eolico offshore di Horns Rev sul mare del nord in Danimarca)