I motori eolici ad asse verticale

La Gazzetta del Mezzogiorno, martedì 7 agosto 2012

 

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

La produzione di elettricità con l’uso della forza, rinnovabile, del vento, è basata su una tecnologia ormai ben nota nell’ambito dell’utilizzazione dell’energia solare: è il Sole, infatti, che, riscaldando diversamente le varie parti della Terra, genera le correnti d’aria che chiamiamo vento. Torri eoliche svettano, con le loro pale in (talvolta lenta, svogliata) rotazione, nelle pianure e nelle colline in Puglia e in molte altre parti d’Italia, diffuse anche grazie a generosi incentivi pubblici. La diffusione dei motori eolici è motivata dalla giusta prospettiva di produrre elettricità senza ricorrere alle fonti energetiche, non rinnovabili e inquinanti, come petrolio, carbone o gas naturale, ed è accompagnata da un giro di affari che coinvolge importatori o fabbricanti di motori eolici, installatori, intermediari fra le industrie, i Comuni e le imprese che rivendono l’elettricità, un giro di affari che comunque fa bene all’economia. Si prospettano anche le installazioni di motori eolici nel mare, come avviene in molte zone ventose all’estero.

La maggior parte dei motori eolici è costituita da grandi eliche con asse orizzontale, che vengono orientate in modo da catturare la massima quantità di vento disponibile. Di recente però sta crescendo l’attenzione per motori eolici in cui le pale tengono in rotazione un asse verticale. A rigore i primi motori eolici erano proprio di questo tipo e sono stati costruiti intorno al 700 dopo Cristo dalle popolazioni che vivevano nel Sistan, una valle ventosa che si trova al confine fra gli attuali Iran e Afghanistan. La zona apparteneva alla “Persia” un grande paese che si estendeva dall’attuale Iran a parte dell’Afghanistan e ospitava una progredita società musulmana, con letterati e studiosi alcuni dei quali ci hanno fatto arrivare le notizie su queste prime macchine eoliche, utilizzate per azionare mulini da cereali. A Nashtifan, vicino a Khaf, esistono ancora, funzionanti, dei motori eolici ad asse verticale, costituiti da vele fissate ad un asse verticale, alto una diecina di metri, posto in una struttura muraria progettata in modo da far aumentare la velocità del vento.

Dalla Persia i motori eolici ad asse verticale sono passati in estremo Oriente e se ne trovano descrizioni nei testi cinesi datati intorno al 1000. Verso Occidente, attraverso i contatti fra i crociati e il mondo islamico, i motori eolici sono arrivati in Europa dove però hanno assunto la forma di pale ad asse orizzontale, diffusa in Sicilia, Spagna, Olanda e che è arrivata fino alle nostre montagne e colline, con continui perfezionamenti. Ma, per quei misteriosi cammini che le idee percorrono nei secoli, i motori eolici ad asse verticale del tipo di quelli dei Persiani sono stati descritti dallo scrittore Fausto Veranzio (1551-1617) in un libro di invenzioni pubblicato a Venezia nel 1615.

Poi l’idea è rimasta dormiente fino al 1922 quando l’inventore finlandese Sigurt Savonius (1884-1931) ha brevettato e costruito un motore eolico costituito da due pale semicilindriche, unite in modo da formare una “esse”, saldate ad un asse verticale, un dispositivo di grande semplicità che si mette in moto anche con vento poco veloce. I motori Savonius sono facili da costruire e sono raccomandati come una delle tecnologie energetiche appropriate per paesi emergenti.

Il passo successivo fu fatto nel 1927 dall’ingegnere aeronautico francese Georges Darrieus (1888-1979) che brevettò un altro motore eolico ad asse verticale, in cui la parte rotante è costituita da due sottili lame metalliche, piegate ad arco intorno all’asse. Il profilo delle sottili lame è stato progettato sul modello delle ali di aeroplano, il che rende molto migliore la “cattura” del vento anche quando la velocità è bassa. I motori Darrieus hanno il vantaggio che sono silenziosi, si mettono in rotazione col vento proveniente da qualsiasi direzione, sono di relativamente facile costruzione, non hanno bisogno di alte torri e possono essere “piantati” nel mare vicino alle coste in maniera da disturbare l’ambiente e la navigazione meno di quanto avviene con i tradizionali parchi eolici marini.

Anche il motore Darrieus è rimasto quasi dimenticato fino ad anni recenti. Nell’ultimo ventennio sono stati progettati e costruiti nuovi modelli, e addirittura un ingegnere russo, emigrato negli Stati Uniti, Alexander Gorlov, ha applicato lo stesso principio Darrieus ad una turbina azionata dal moto delle onde, delle maree e dal flusso di acqua nei fiumi. La turbina si presta per impianti idroelettrici che non richiedono dighe o interventi sul fiume, ma utilizzano l’energia dell’acqua corrente. Questo risveglio in tutto il mondo dell’interesse per i motori eolici ad asse verticale (ne hanno installati alcuni anche a Londra in occasione delle Olimpiadi), ha impegnato varie società anche italiane nella costruzione di motori eolici che possono anche essere di piccole dimensioni, adatte per una famiglia o un villaggio, che sono eleganti, silenziosi e hanno un rendimento, a parità di intensità del vento, superiore a quella dei motori ad elica ad asse orizzontale.

Noi abbiamo ereditato, spesso senza saperlo, antiche invenzioni che, perfezionate con le conoscenze di oggi, possono risolvere problemi umani, ambientali ed economici: una sfida per Università, giovani studiosi e imprese alla ricerca di innovazioni. Il passato è prologo.