Le pale eoliche offshore possono “domare” gli uragani? [VIDEO E PHOTOGALLERY]

[28 febbraio 2014]

Gli uragani stanno causando sempre più danni a molte regioni costiere in tutto il mondo ed un team di ricercatori delle università di Stanford e del Delaware si sono chiesti se le pale eoliche di grandi parchi offshore (array), in grado di fornire grandi quantità di energia rinnovabile, siano non solo in grado di resistere agli uragani ma anche di attenuarne i danni.

Ne è venuto fuori uno studio (“Taming hurricanes with arrays of offshore wind turbines”), pubblicato su Nature Climate Change, che utilizza un “climate–weather computer model” che prende in considerazione l’estrazione di energia delle turbine eoliche e «Constata che i grandi parchi eolici (300+ GW di capacità installata) possono diminuire il picco della velocità del vento dell’uragano vicino alla superficie di 25 – 41 m/s (56-92 mph) e lo “storm surge” del 6 – 79%».

I ricercatori sottolineano che «i vantaggi si verificano se i campi eolici vengono posti immediatamente a monte di una città o lungo una estesa linea costiera. La riduzione della velocità del vento causata dai grandi array aumenta anche la probabilità di sopravvivenza delle turbine presenti».

Per capire come funziona la cosa, il team guidato da Mark Z. Jacobson (Nella foto in gallery), del Department of civil and environmental engineering della Stanford University ha applicato i climate–weather computer model a tre uragani che hanno colpito gli Usa negli ultimi anni, scoprendo che la presenza di migliaia di pale eoliche in mare avrebbe indebolito la forza delle tempeste, evitando danni per miliardi di dollari.

Il complesso modello informatico sviluppato da Jacobson negli ultimi 24 anni, serviva soprattutto a studiare l’inquinamento atmosferico, l’energia, il tempo atmosferico e il clima e solo recentemente si è pensato ad un’applicazione per simulare lo sviluppo di uragani. Un passo successivo è stato quello di usarlo per determinare la quantità di energia che le pale eoliche sono in grado di estrarre dalle correnti di vento globali.

Jacobson spiega: «Alla luce di questi recenti studi di modello e in seguito agli uragani Katrina e Sandy, è stato naturale chiedersi: cosa accadrebbe se un uragano incontrasse un vasto array di turbine eoliche off-shore? Potrebbe l’estrazione di energia prodotta dalla tempesta da parte delle pale eoliche rallentare i venti e diminuire l’uragano, o l’uragano distruggerebbe le turbine?». Gli uragani utilizzati come modello sono stati Sandy ed Isaac che nel 2012 hanno colpito il primo New York e il secondo New Orleans, e Katrina, che devastò New Orleans nel 2005.

Così il suo team ha sviluppato ulteriormente il modello e la simulazione di quello che potrebbe accadere se un uragano incontrasse sulla sua strada un enorme parco eolico che si estendesse per molte miglia al largo e lungo la costa. Sorprendentemente, ha trovato che le turbine eoliche potrebbero mitigare un uragano in modo sufficiente a ridurre la velocità di picco del vento fino a 148 km all’ora e l’intensità della tempesta fino al 79%. Jacobson evidenzia: «Abbiamo scoperto che quando sono presenti le turbine eoliche, rallentano i venti della rotazione esterna di un uragano. Questo ha un effetto retroattivo che diminuisce l’altezza delle onde, il che riduce i movimenti dell’aria verso il centro del ciclone, incrementando la pressione centrale, il che a sua volta rallenta i venti dell’intero ciclone e lo dissipa velocemente».

Si sta parlando di campi eolici offshore di dimensioni che oggi non esistono: nel caso di Katrina, il modello di Jacobson ha rivelato che un array di 78.000 pale eoliche al largo della costa di New Orleans avrebbe indebolito significativamente l’uragano prima che arrivasse a terra e distruggesse la città. Nel modello al computer quando ha toccato terra Katrina avrebbe avuto venti calati di 36 – 44 metri al secondo, con la forza del vento diminuita fino al 79%; per Sandy, la velocità del vento sarebbe calata di 35 – 39 m/s e la tempesta del 34%.

Jacobson sa bene che negli Usa c’è una forte opposizione politica da parte dei repubblicani, delle Big Oil e dei comitati locali, alla realizzazione di campi eolici offshore di dimensioni molto più ridotte, ma pensa che, oltre a motivi ambientali legati alla diminuzione delle emissioni di gas serra, ci siano anche due incentivi finanziari che potrebbero favorire l’eolico offshore su grandissima scala: «Uno è la riduzione dei costi dei danni di un uragano. I gravi danni degli uragani, causati da forti venti e tempeste, legati ai picchi delle inondazioni, possono richiedere miliardi di dollari. Per esempio, l’uragano Sandy ha causato circa 82 miliardi dollari di danni in tre Stati. Secondo, a lungo termine le turbine eoliche si ripagherebbero, producendo normalmente energia elettrica, mentre allo stesso tempo ridurrebbero l’inquinamento atmosferico e il global warming e fornirebbero stabilità energetica. Le turbine ridurranno anche i danni se un uragano gli passa attraverso. Questi fattori, ciascuno per conto proprio, riducono il costo per la società delle turbine offshore e dovrebbero essere sufficienti per motivarne il loro sviluppo».

Il piano per proteggere le città costiere degli Usa prevede la costruzione di enormi dighe, ma Jacobson fa notare che «Mentre queste potrebbero fermare una tempesta, non avrebbero sostanzialmente impatto sulla velocità del vento. L’alto costo per tutto questo è significativo, con stime che vanno da 10 miliardi dollari a 40 miliardi di dollari per installazione. Le turbine attuali sono in grado di sopportare una velocità del vento fino a 112 mph (180 km7h, ndr), che è nel range di un uragano di categoria 2-3. Il mio studio suggerisce che la presenza di massicci arrays di turbine potrà probabilmente evitare che i venti dell’uragano raggiungano quelle velocità».

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