Dall’America’s Cup ai generatori eolici ad asse verticale

 

Chi l’avrebbe mai pensato che migliaia di barche a vela nell’Oceano potessero ispirare un’idea da brevetto?

Questo è quello che è accaduto al Sig. Mariotti che, guardando il comportamento delle vele durante la Coppa America, ha cercato un modo per sfruttare una caratteristica fondamentale delle stesse, e cioè la loro capacità di utilizzare sia il vento a favore sia quello  contrario.

Questa invenzione riguarda un tipo ben preciso di generatore eolico, quello ad asse verticale, meno utilizzato rispetto al generatore ad asse orizzontale ma, una volta perfezionato, capace di un rendimento complessivo maggiore.

Un generatore eolico ad asse verticale è una macchina eolica caratterizzata da una ridotta quantità di parti mobili nella sua struttura, elemento che le permette di resistere anche a forti raffiche di vento e quel che è ancora più importante, di sfruttare tutte le direzioni del vento, vantaggio che i generatori ad asse orizzontale non hanno.

Questi ultimi infatti, formati solitamente da una torre in acciaio di altezza variabile dai 60 ai 100 metri circa, con una gondola alla sommità la quale contiene un generatore elettrico azionato da un rotore, richiedono un continuo aggiustamento del loro orientamento ogni volta che cambia la direzione del vento al fine di catturare la quantità di energia eolica necessaria.

L’invenzione pensata dal Sig. Mariotti supera questo limite, ponendo un generatore eolico ad asse verticale composto da due o più vele montate su due o più gondole mobili lungo un binario, nella condizione di catturare l’energia del vento da qualsiasi direzione questo soffi.

Secondo questo progetto, il generatore eolico comprende un binario circolare B, di raggio R, lungo il quale scorrono almeno due gondole G contrapposte, ognuna delle quali porta una vela V disposta su un montante verticale M in modo da essere orientabili intorno ad esso (Fig. 1).

I mezzi per orientare le vele possono essere simili a quelli per le barche a vela, e inoltre automatizzati e dipendenti da un sistema che rileva la direzione di provenienza del vento W il quale trasmette l’informazione ai mezzi di orientamento predisposti su ciascuna gondola G.

La spinta del vento sulle vele V fa muovere le gondole G lungo il binario circolare B. Inoltre ogni gondola G è collegata ad un albero centrale A con un braccio radiale di collegamento C che trasmette la potenza catturata dalle vele V.

Questo modello di base può subire numerose variazioni sia per quanto riguarda il numero delle vele, sia per le dimensioni del generatore a seconda della potenza che si vuole sfruttare.

 

Altri link d'interesse:
Nel sito ufficiale della compagnia finlandese Windside, molte idee per progetti con generatori eolici ad asse verticale, usati anche per climatizzare un centro commerciale vicino a Turku, Finlandia.
 
Qui si trova la descrizione di un progetto del Prof. Ing. Domenico Coiro del Dipartimento di Aeronautica dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, il quale nasce per essere usato come generatore idroelettrico ma può essere sfruttato anche per l’energia eolica.
 
Nel sito si illustra l’invenzione di un gruppo di tecnici spagnoli, un generatore eolico ad asse verticale con delle semipale mobili che si aprono nella fase passiva e si chiudono nella fase attiva, per attenuare la resistenza dell’azione controvento (Spagnolo).
 
Interessante sito che parla di questo progetto innovativo, il Kite wind generator o KiteGen, enorme carosello alle cui estremità sono agganciate delle funi legate a degli aquiloni che catturano energia dai forti venti che soffiano ad alta quota.
 
In questi due siti si racconta l’invenzione di un ragazzo americano che ha pensato di sfruttare l’energia eolica delle macchine, ponendo dei generatori eolici nelle autostrade (Inglese).
 
In questi siti, i primi due in inglese il terzo in italiano, si parla del primo grattacielo con impianto eolico integrato, il Bahrein World Trade Centre.