Secondo una nuova ricerca Cornell, gli Stati Uniti potrebbero generare il 20% della loro elettricità in modo ventilato entro 10 anni.

"Gli Stati Uniti attualmente producono circa il 7% della loro elettricità dall'energia eolica, " ha detto Sara C. Pryor, docente presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Atmosfera. "Questa ricerca mostra che una quadruplicazione della capacità installata delle turbine eoliche rispetto ai livelli del 2014 ci consentirà di raggiungere l'obiettivo del 20% di energia elettrica dal vento, senza richiedere ulteriore terreno, o impatti negativi sull'efficienza del sistema o sui climi locali".

La ricerca, "Il 20% dell'elettricità eolica negli Stati Uniti avrà un impatto limitato sull'efficienza del sistema e sul clima regionale, " pubblicato il 17 gennaio in Rapporti scientifici sulla natura . La ricerca è finanziata dall'Office of Science presso il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e si basa su un'ampia serie di simulazioni atmosferiche ad alta risoluzione.

Pryor ha lavorato con Rebecca J. Barthelmie, professore alla Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, e il ricercatore post-dottorato Tristan J. Shepherd per sviluppare scenari su come l'energia eolica può espandersi dai livelli attuali a un quinto dell'intera fornitura di elettricità degli Stati Uniti entro il 2030, come delineato dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti nel 2008.

Chiamato lo "Scenario del vento del 20%, "Il rapporto NREL ha osservato che la generazione del 20% dell'elettricità degli Stati Uniti dal vento potrebbe eliminare circa 825 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica nel settore dell'energia elettrica nel 2030.

Dal 2016 al 2017, l'elettricità generata dal vento negli Stati Uniti è cresciuta del 12% a 254 terawattora, quindi è aumentata di un altro 8,3% a 275 terawattora nel 2018, hanno detto i ricercatori. Nel contesto, gli Stati Uniti attualmente utilizzano circa 310-320 terawattora di elettricità ogni mese, generata dal carbone, gas naturale, centrali nucleari e rinnovabili.

"L'energia eolica sta già giocando un ruolo chiave nella decarbonizzazione del sistema energetico globale, " Ha detto Pryor. "Le turbine eoliche rimborsano le emissioni di carbonio nel corso della vita associate al loro dispiegamento e fabbricazione in tre-sette mesi di funzionamento e forniscono quasi 30 anni di generazione di elettricità praticamente priva di emissioni di carbonio".

Ma, i ricercatori hanno chiesto, quadruplicare il numero di turbine eoliche riduce l'efficienza delle flotte di turbine che raccolgono energia? E questa generazione può influenzare negativamente il clima locale?

In array ad alta densità di grandi turbine eoliche, i ricercatori hanno esaminato i possibili cali dell'efficienza dell'intero sistema associati a un fenomeno chiamato "scie delle turbine eoliche, " dove la velocità del vento è rallentata dall'estrazione di quantità di moto da parte delle turbine eoliche. Questa scia viene erosa mescolandosi con l'aria indisturbata nell'atmosfera, ma può ridurre la velocità del vento che colpisce le turbine eoliche a valle.

"Il 'furto' del vento da parte delle turbine eoliche a monte riduce la potenza complessiva prodotta dall'insieme totale delle turbine eoliche e la maggiore miscelazione (turbolenza) può alterare le condizioni climatiche locali vicino alle turbine eoliche, " disse Bartelmie.

I ricercatori hanno offerto scenari, come il ripotenziamento delle turbine con una tecnologia migliorata, per espandere la capacità installata delle turbine eoliche senza utilizzare ulteriore terreno. I ricercatori hanno dimostrato che l'espansione della capacità installata ha una piccola influenza sull'efficienza dell'intero sistema e impatti molto piccoli sul clima locale che vengono ridotti implementando grandi, turbine di ultima generazione.