Il vento è una promessa, fonte di energia alternativa. Questo ragazzo è sicuramente un fan. Guarda altre foto di scienze verdi. iStockphoto/Thinkstock Nella fretta di trovare il sostituto dei combustibili fossili come prossima fonte di energia economica e abbondante per alimentare la macchina umana, il vento riceve molta attenzione. Dopotutto, è certamente in quantità non piccola (tranne quando hai bisogno di far volare quell'aquilone), e l'idea del continuo, l'energia a inquinamento zero è troppo allettante per essere ignorata. Oh, e c'è il fatto che l'umanità brucia circa 400 quadrilioni di unità termiche britanniche (BTU) all'anno, secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. Quattrocento quadrilioni non suonano nemmeno come un numero reale, ma considera che un singolo BTU è circa la stessa quantità di energia generata da un fiammifero acceso e questo può aiutare a metterlo in prospettiva [fonte:McLamb].
Non è che il vento non si sia guadagnato il suo sostentamento. Per secoli, l'abbiamo usato per macinare i cereali, navi a motore e persino per generare elettricità, a partire dagli anni '30. Ma con l'aumento della domanda di energia, quindi impegnarsi per trasformare il vento in un'opzione praticabile per la produzione di elettricità su larga scala. Le turbine eoliche in particolare sono ciò a cui la gente pensa quando si parla di energia eolica. Queste turbine possono misurare più di 400 piedi (122 metri) di altezza e pesare quasi 400 tonnellate.
Conosciamo le basi, ma in questo articolo esploreremo alcuni dei non celebrati, e sorprendente, fatti sull'energia eolica.
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La risposta al fabbisogno energetico mondiale è nel vento? iStockphoto/Thinkstock L'interesse per l'eolico ha superato da alcuni anni altri metodi rinnovabili per la nuova generazione di energia elettrica, aumentando di oltre il 31 percento solo tra il 2008 e il 2009 [fonte:U.S. Energy Information Association]. Oltre alla sua enorme promessa, ci sono un paio di fattori che hanno contribuito a questi guadagni. Primo, nel 2009, i generatori eolici potevano beneficiare di incentivi statali negli Stati Uniti, incoraggiando gli sviluppatori a fare il grande passo. In secondo luogo, Il titolo IX del Farm Bill del 2008 ha reso più facile e più attraente per agricoltori e allevatori intraprendere progetti eolici.
Meno del 2% non sembra molto, ma se consideri la velocità con cui sta guadagnando popolarità, il vento ha la pista interna per diventare un'alternativa molto più praticabile per la produzione di energia su larga scala.
Hey, guarda che... il vento fa muovere la mia barca! Gli antichi marinai sfruttarono per primi la potenza del vento. Hemera/Thinkstock L'energia eolica risale almeno al 5000 a.C., con il primo uso noto per alimentare le vele [fonte:Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti]. Questo è forse un gioco da ragazzi, ma i primi marinai non furono solo i primi a capire un modo più semplice per andare dal punto A al punto B. Hanno gettato le basi per la comprensione da parte dell'umanità di concetti importanti come la termodinamica e l'ascensore [fonte:TelosNet]. Questi principi sarebbero fondamentali per altre innovazioni, a cominciare dai primissimi mulini a vento, che erano alimentati da vele. Questi dispositivi erano usati come mulini e pompe per l'acqua, e ha aperto la strada a una rivoluzione agricola automatizzando attività che altrimenti richiederebbero molto tempo.
Questa tecnologia è stata portata nel Nuovo Mondo, dove ha svolto un ruolo importante nell'insediamento delle terre selvagge e delle pianure della prima America. Con l'emergere di nuove tecnologie, il mulino a vento ha perso terreno a favore dei motori a vapore e dell'energia elettrica poco costosa quando, negli anni '30, il programma di elettrificazione rurale ha portato elettricità a basso costo negli Stati Uniti rurali [fonte:National Archives].
Ma il vento sta tornando al punto di partenza, un ritorno in quanto il prezzo e l'accessibilità dei combustibili fossili ne fanno un metodo sempre più proibitivo per la produzione di energia.
Ci vediamo, CO2! L'energia eolica ha un grande potenziale per la riduzione dell'anidride carbonica. Hemera/Thinkstock Così, con tutto il rumore dell'energia pulita, di che tipo di miglioramento stiamo davvero parlando con il vento? Considera che ogni anno 1MW di energia eolica può compensare circa 2, 600 tonnellate di anidride carbonica (CO 2 ) [fonte:NREL], e l'interesse viene messo a fuoco. La semplice matematica è che meno consumo di combustibili fossili equivale a meno CO 2 . E misurare la riduzione del carbonio è diventato un punto di riferimento chiave per monitorare i progressi nell'adozione delle energie alternative.
Nel Massachusetts, Per esempio, il residente medio ha prodotto 4,5 tonnellate di CO 2 a seguito dell'utilizzo dell'elettricità nel 2004. Solo 1 MW di energia eolica potrebbe alimentare fino a 400 case senza emettere CO 2 . E oltre a ridurre la CO 2 livelli, l'energia eolica è notevolmente più facile per l'approvvigionamento idrico, con lo stesso 1MW di energia eolica risparmiando circa 1, 293 milioni di galloni d'acqua [fonte:NREL].
Uccelli attenti? Il controverso parco eolico di Altamont, California. Kevin Schafer/Riser/Getty Images Una delle principali preoccupazioni tra gli oppositori del vento è il pericolo che le installazioni rappresentano per la fauna selvatica nativa. Dopotutto, queste enormi turbine ruotano a velocità letali e le strutture colossali occupano vaste aree di spazio che altrimenti sarebbero terre selvagge, o percorsi di volo aperti per gli uccelli.
Un parco eolico particolarmente pubblicizzato, Altamont Pass in California, è stato un parafulmine di polemiche a causa dell'impatto che una cattiva pianificazione ha avuto sulla popolazione di uccelli. Secondo il Centro per la Diversità Biologica, ben 1, 300 aquile, falchi, falchi e altre specie predatrici vengono uccisi ogni anno perché le turbine eoliche sono state costruite lungo una rotta migratoria critica.
Ricerche condotte in altri parchi eolici, però, ha dimostrato che le popolazioni di uccelli non hanno subito un impatto significativo, e la National Academy Of Sciences ha affermato che le vittime di uccelli nei parchi eolici rappresentano una frazione del numero totale di morti di uccelli causate dall'uomo [fonte:National Research Council].
Sorpresa, sorpresa. Il sole è la mente dietro l'energia eolica, pure. Hemera/Thinkstock E qual è la fonte di questo magico, fonte inesauribile di energia gratuita e pulita? Il Sole. Il sole riscalda il nostro pianeta, ma a causa delle irregolarità della superficie e della sua rotazione, la Terra non si riscalda in modo uniforme. Queste variazioni di temperatura causano anche irregolarità nella pressione dell'aria, e le molecole d'aria migrano da aree ad alta pressione atmosferica ad aree a bassa pressione atmosferica. Ciò si traduce in vento, l'intensità, la cui durata e direzione sono influenzate da una serie di fattori, tra cui condizioni meteorologiche, vegetazione, acque superficiali e topografia [fonte:VIA].
Tutte queste variabili si aggiungono all'imprevedibilità del vento e contribuiscono alla preoccupazione che non possa mai essere abbastanza coerente da soddisfare tutte le nostre esigenze energetiche. Alcuni dei venti più prevedibili si verificano al largo, quale, Certo, aggiunge ai costi di costruzione.
Il futuro è un mondo alimentato dal vento? Hemera/Thinkstock Con così tanto potenziale, le aziende si stanno posizionando per trarne vantaggio. Infatti, la produzione è aumentata tra il 2000 e il 2006. E anche più tardi, nel 2009, mentre le economie mondiali precipitavano, l'industria eolica prosperò. Solo quell'anno, la potenza eolica installata, o la quantità di energia che può essere prodotta dalle apparecchiature esistenti, aumentato a 158, 000 megawatt (quel salto del 31% di cui abbiamo discusso nel Fatto n. 10) [fonte:Roney]. La produzione mondiale è attualmente in grado di servire i bisogni di 250 milioni di persone, e più di 70 paesi hanno installazioni.
Le Nazioni Unite hanno recentemente pubblicato un rapporto secondo cui il passaggio dai combustibili fossili alle energie rinnovabili (non esclusivamente eolica) richiederebbe più di $ 12 trilioni nei prossimi due decenni [fonte:Morales]. Questo livello di impegno non sarà facile, soprattutto mentre le risorse tradizionali rimangono relativamente poco costose. Così, al fine di proseguire la curva di crescita stabilita tra il 2000 e il 2006, ci vorranno seri incentivi statali per incoraggiare lo sviluppo.
Forse dovrebbero chiamarlo "Stato della Stella del Vento". Il Texas è all'avanguardia nelle installazioni di energia eolica negli Stati Uniti Hemera/Thinkstock Tutto è più grande in Texas, compreso il vento. E il Lone Star State sta aprendo la strada all'energia eolica con più di 40 diversi progetti [fonte:Weber]. Nel 2008, la capacità totale era 7, 907 MW, un margine significativo rispetto al prossimo stato più vicino, Iowa, che è arrivato alle 2, 883 MW. Infatti, Le installazioni eoliche del Texas rappresentano un terzo dell'intera capacità eolica installata negli Stati Uniti [fonte:Roney].
Parte del successo del Texas è la geografia. L'ampio Texas Panhandle ha un potenziale spettacolare per la raccolta dell'energia eolica; il suo terreno senza caratteristiche e l'alta quota fanno sì che il vento possa soffiare senza ostacoli attraverso le pianure. Questo, insieme alla legislazione statale che include incentivi finanziari per le aziende coinvolte in progetti eolici per aumentare l'interesse per lo sviluppo, ha posizionato il Texas in prima linea nel boom del vento.
uno giù, 49 per andare... iStockphoto/Thinkstock Gli Stati Uniti hanno generato 52 miliardi di KW ore nel 2008, all'epoca circa l'1 per cento della produzione totale di elettricità a livello nazionale. Questo può sembrare insignificante, ma è stato sufficiente per alimentare quasi 5 milioni di case - o l'intero stato del Colorado [fonte:EIA].
Poiché le nuove tecnologie aiutano a ridurre i costi associati all'agricoltura eolica, la pratica sarà, senza dubbio, diventare sempre più accessibile. Questi sviluppi, insieme ai sussidi statali, agevolazioni fiscali e altri incentivi, contribuirà a promuovere la produzione di energia eolica. Una di queste iniziative sono i programmi di prezzi verdi, oppure opzioni fornite ai clienti che danno loro la possibilità di pagare un premio per l'energia elettrica che proviene da fonti rinnovabili.
Gli Stati Uniti sono ben rappresentati nella corsa all'energia eolica, con 38 stati su 50 che attualmente gestiscono impianti eolici di tipo utility. Quattordici hanno più di 1, 000 MW di energia eolica installata - che, se ricordi, è la quantità di elettricità che può essere prodotta dalle apparecchiature esistenti - e i primi cinque stati produttori di vento sono arrivati con una capacità cumulativa di oltre 20, 000 MW [fonte:GWEC].
Nel 2008, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha pubblicato uno studio che ha esaminato ciò che sarebbe necessario affinché l'energia eolica fornisca il 20% dell'elettricità degli Stati Uniti entro il 2030 [fonte:Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti]. Come la fattibilità, sia tecnologicamente che finanziariamente, di questo tipo di attività è determinato, e l'industria energetica scopre modi per rendere l'eolico redditizio quanto gli attuali mercati energetici, il numero di stati desiderosi di capitalizzare su questa risorsa naturale probabilmente non farà che aumentare.
I parchi eolici come questi potrebbero alimentare il futuro? Alcuni studi dicono che potrebbero - e poi alcuni! Comstock/Thinkstock Sebbene l'applicazione industriale dell'energia eolica per la produzione di elettricità sia in sviluppo da decenni, è ancora una tecnologia relativamente giovane con molto da dimostrare in termini di fattibilità. La motivazione per andare avanti non si basa su ciò che il vento offre oggi, ma piuttosto lo sbalorditivo potenziale che detiene. Sì, attualmente è un'impresa costosa che richiede un sacco di soldi e l'entusiasmo di un Labrador. Ma se consideri la semplice abbondanza e regolarità del vento, nient'altro si avvicina davvero a ciò che potrebbe essere possibile.
Il National Renewable Energy Laboratory afferma che il solo potenziale delle risorse terrestri (i parchi eolici installati sulla terra rispetto all'oceano aperto) potrebbe fornire all'America il suo fabbisogno di elettricità 10 volte di più [fonte:AWEA].
Uno studio di Harvard del 2009 ha scoperto che una rete di turbine che funzionano anche a un modesto 20% di capacità potrebbe fornire più di 40 volte la domanda mondiale di elettricità. Se questo studio, e ad altri piace, sono anche nel campo da baseball, quindi continuare l'esplorazione del vento come alternativa ai combustibili fossili è un gioco da ragazzi.
