Ambienti, scienza e varia umanità
Lunedì 22 Gennaio 2007, 08:49 in Atmosfera, Buone notizie dal mondo, Fonti rinnovabili, Tecnologia e ambiente di Marco Pagani Il KiteGen o KiteWind Generator è un progetto sviluppato da Massimo Ippolito (Sequoia Automation) che può rivoluzionare il modo di sfruttare l' energia eolica, permettendo di ottenere potenze molto elevate.
I generatori eolici tradizionali infatti non superano la potenza di qualche megawatt perchè sono limitati dal proprio peso e oltre i 100 m di altezza i costi diventato insostenibili.
L'idea del KiteGen è semplice e geniale: se si vogliono ottenere potenze maggiori perchè non pensare a un generatore leggero, un profilo alare così leggero che è in grado di volare come un aquilone?
Vedi anche
In questo modo è possibile usare dei leggeri cavi al posto di una pesante torre di sostegno in acciaio e quindi collocare il profilo più in alto dove la velocità del vento è assai più elevata (vedi il grafico qui a fianco): se a 100 m è 4 m/s, a 300 m è 5 m/s e a 1000 m è ben 9 m/s.
A parità di peso della struttura (ad es. 2000 t) sarebbe cosi possibile intercettare un fronte di vento oltre 20 volte più esteso, come si vede dallo schema qui sotto. Poichè gli aquiloni volerebbero a una quota più elevata riuscirebbero inoltre a produrre il doppio di potenza al m².
In questo modo sarebbe possibile, a parità di peso ottenere una potenza di 45 MW invece che di 1 MW. Non male, vero?
Andando ancora più in alto (circa un km) si potrebbe avere una potenza al m² ancora maggiore. Aumentando anche le dimensioni dell'impianto si potrebbe raggiungere la potenza di 1 GW (1 gigawatt), ovvero come una centrale nucleare!
Quanto di questo appartiene ai sogni di un lontano futuro e quanto è invece realizzabile in tempi brevi?
[La risposta in Kitegen /2 Lo stato dell'arte. Vedi anche Il KiteGen su Repubblica .]
Vedo che, a distanza di oltre un anno da quando doveva partire in Piemonte la prima sperimentazione, ancora nulla si vede.
Evidentemente il 'problema del braccio controvento' è nel concreto molto più difficile della teroria.
Mi sono dichiarato disponibile a depositare presso un notaio la mia soluzione. Questo perchè non credo nei brevetti. Da Gennaio non ho avuto alcuna risposta da parte Vostra.
Al di là della teoria, volete davvero realizzare il mulino ad acquiloni od è solo spavalderia?
Cordialita Federico
Grazie per la precisazione. Pensavo di averlo spiegato in modo abbastanza chiaro, invece mi rendo conto che sulla questione sono stato un po' troppo implicito.
Se guardi l'ultima figura del post vedrai che i profili alari non sono tutti alla stessa altezza: quelli che viaggiano "con il vento in poppa" hanno i cavi più inclinati in modo da massimizzare la forza del vento; quelli controvento hanno i cavi meno inclinati in modo da navigare di bolina come con le barche a vela. In questo modo è possibile avere un bilancio energetico positivo.
Io ho qualche problema... ma come funzionerebbe il generatore?!
ruota tutto orizzontalmente?! e come fa, visto che c'è la stessa forza su ogni braccio?
Attilio
@Mondolibero
Il fotovoltaico però ha maggiori problemi dell'eolico per una mancata costanza di produzione elettrica.
Questo aspetto per il KWG è nullo (o quasi).
E' giusto il concetto di microgenerazione, tuttavia bisogna anche fare i conti con le industrie che necessitano di maggiori quantitativi di energia di una casa. Credo che sia per questo motivo che si rendono necessari anche grandi impianti.
Saluti
Grazie per il commento.
Concordo pienamente sull'importanza dell' energia solare fotovoltaica, in quanto energia distribuita (segnalo a questo proposito i post sul villagio ecologico di Alessandria /1 e /2.
L'energia eolica non è però in concorrenza con l'energia solare. E' un approccio complementare che può servire a fornire maggiori potenze, ad esempio per la piccola/media industria o per i trasporti urbani.
Personalmente (tuttavia la mia è sola una piccola e privata opinione) resto dell'idea che invece dell'eolico, si dovrebbe incentivare l'uso del fotovoltaico. E precisamente di quello frazionato: tante piccole famiglie che usano qualche pannello fotovoltaico e che tutte insieme producono elevate quantità di energia elettrica, e non una megacentrale di enorme pezzatura e di considerevole impatto ambientale.
Grazie per i commenti.
Come si spiega nel seguito del post, il punto sta nello sfruttare il vento di alta quota. Ogni struttura fissa avrebbe costi (monetari ed energetici) proibitivi se supera una certa altezza.
Con il KiteGen è possibile stare a 500 o 1000 m di quota, sfruttando una potenza al m² oltre venti 20 volte superiore a quella a 100 m; l'idea geniale è usare il vento stesso per sostenere la struttura.
La faccenda è naturalmente tutt'altro che semplice e richiede controlli elettronici state of the art. Il sensore di accelerazione sviluppato dalla Sequoia Automation serve appunto per misurare le accelerazioni del profilo alare, in modo da farlo navigare nel vento e da rispondere alle variazioni brusche nella velocità del vento: se aumenta di colpo, i cavi vengono rilasciati per non danneggiare il profilo, se cala di colpo vengono recuperati in fretta per non perdere portanza.
L'argomento verrà comunque approfondito domani e nei prossimi giorni.
No, la mia idea è un altra: Pannelli verticali fissati alle aste della giostra che ruotano attorno a dei perni, in modo che se il vento soffia in una direzione, la metà dei pannelli si rivolgerà in modo perpendicolare al vettore velocità del vento, e l'altra metà in direzione parallela, in questo modo si potrebbe ottenere il massimo momento delle forze. L'unico problema sarebbe il meccanismo (meccanico? elettronico?) che dovrebbe far ruotare in sincronia i pannelli sui perni.
@Antonello:
Non sono semplici aquiloni, sono profili alari. Il concetto è lo stesso, ma il materiale ovviamente no.
Quello ke dici tu sembra molto il quiet revolution o l'eolico ad asse verticale..sbalgio? =)
Saluti
L'idea del generatore eolico con l'asse verticale è carina, ma il sistema degli aquiloni trattenuti da corde può causare grosse difficoltà (cosa si fà in caso di forti raffiche di vento?).
Io userei invece dei leggeri pannelli verticali fissati alle aste della "giostra". Tali pannelli poi potrebbero ruotare intorno ad un perno per mantenere sempre una direzione ottimale, in modo da avere il massimo della potenza.
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alle 11:32
Marco Pagani
Per Federico;
per questa richiesta dovresti rivolgerti alla Sequoia Automation. Da quanto ho potuto capire, Massimo Ippolito crede fermamente in questo progetto e ci sta lavorando moltissimo. I problemi teorici e pratici (fluidodinamica, meteorologia, sensori e controllistica, elettornica dei sistemi complessi ecc) sono naturalmente formidabili e in questi non è facile avere una tempistica certa.