Oggi esistono diversi tipi di turbine eoliche, sia per piccole che per grandi produzioni di energia. Le pale (o le eliche) si muovono generalmente in un’unica direzione: verticale o orizzontale. Questo comporta una limitazione intrinseca di questi dispositivi: in una turbina eolica tradizionale la direzione del vento può ridurre l’efficienza energetica.
Non è tutto: per le turbine con eliche che ruotano verticalmente c’è la necessità di altezze significative per motivi strutturali (anche se oggi sono in corso esperimenti ad altezze più basse, puntando sul taglio dei costi degli apparati grazie a materiali riciclabili).
Per ovviare a questo problema Aldo Benincasa, progettista toscano esperto in prototipazione di brevetti industriali, ha concepito e registrato il brevetto per una nuova tipologia di turbina eolica. L’ha chiamata Airon, immagino per la particolare forma delle pale, che a me ricordano quelle dell’elegante volatile. È la prima turbina eolica a geometria variabile studiata e brevettata nel nostro paese. Ho fatto due chiacchiere con lui.
Come è nata quest’idea di turbina eolica multipala “autorotante”?
L’idea mi è venuta partendo dalla concezione degli ultimi alettoni delle supercar che hanno dei movimenti a geometria variabile. L’alettone della hypercar “ZENVO TSR-S” che si muove su due assi di rotazione per assumere la migliore angolazione possibile, a seconda dell’angolo con cui si affronta una curva e della velocità di ingresso. Questo mi ha fatto pensare che anche nel mini/micro eolico si potesse studiare un sistema ad hoc per per renderlo più efficiente.
Se ci riferiamo ai sistemi esistenti, infatti, ogni mini/micro eolico ad asse verticale contiene in sé anche un piccolo “freno” alla sua dinamica. Dato che la rotazione avviene solo in un senso è la pala con più attrito a prevalere sulle altre e determinare la rotazione. È chiaro che questo riduce sensibilmente l’efficienza energetica, proprio perché “una pala frena l’altra”.
Questo sistema innovativo bilancia perfettamente le due pale della stessa elica in modo che anche alla minima ventosità, addirittura anche a 2m/s il sistema riesce quasi ad annullare l’effetto negativo della resistenza della pala opposta di una stessa elica, (quella che nei tradizionali sistemi offre una maggiore resistenza), conferendo un migliore apporto energetico alla pala che sfrutterà al meglio il ricavo energetico.
Qual è l’efficienza di questo sistema?
Attualmente stiamo ancora ottimizzando le misurazioni, perchè stiamo ancora perfezionando il progetto sul piano dell’abbattimento acustico. Abbiamo notato che posizionando le pale sia in verticale che orizzontale si riduce sensibilmente anche l’effetto “fruscio” del vento, tipico delle superfici inclinate.
Ritengo che il micro-eolico “AIRON” ad eliche autorotanti possa essere impiegato per una produzione a partire da circa 500/600 Watt/ora nel caso di piccole dimensioni (intorno a 1,40m/1,50m con un peso di10kg circa) da sperimentazioni su prototipo. Il sistema però può trovare impiego anche per eolici di media dimensione (dai 2 ai 5 metri) in quanto ciascuna elica è monolitica e quindi di una ottima robustezza pur ruotando di un quarto di giro tramite congrui sistemi a cuscinetti e relativi sistemi di bloccaggio ammortizzanti. (questa soluzione raggiunge già risultanti anche con venti monto deboli, nell’ordine di 2 m/s e quindi può essere affiancato ad un impianto classico fotovoltaico o pannello solare con un efficienza 24h su 24h).
Doppia direzione, più efficienza
Quando Benincasa ha avviato le ricerche per la sua turbina eolica aveva un obiettivo chiaro in mente. Quale? Sviluppare un sistema a geometria variabile che sfruttasse molto meglio l’energia eolica. Un sistema più piccolo a parità di prestazioni, in grado di ottenere il meglio anche dai più piccoli spostamenti d’aria, con una maggiore facilità di costruzione e costi di produzione più bassi. Hai detto niente. Il tempo ci dirà se ha ragione, ma intanto il sistema c’è, ha un brevetto, e il suo funzionamento viene descritto dallo stesso Benincasa in questo video.
Quali applicazioni può avere questa turbina eolica?
La tipologia della struttura, le dimensioni contenute e la capacità di catturare il vento da ogni direzione rendono Airon piuttosto versatile e di facile installazione. Oltre a candidarsi come “eolico domestico” (per la forma potrebbe tranquillamente sostituire le vecchie antenne della tv, che stanno sparendo) può fare la sua parte anche su veicoli e natanti.
Benincasa è già in trattative con una Società per azioni italiana ed una azienda per la produzione. Non mi resta che seguire gli sviluppi di questa stimolante proposta tutta tricolore.
