Oggi vi presentiamo Vortex la turbina eolica senza pale, che sfrutta la vorticità.
L’energia eolica considerata una delle fonti più pulite e delle più facile da ottenere, ha visto nell’ultimo decennio una frenata alla diffusione degli impianti a energia eolica, causata da una più ampia consapevolezza dell’impatto visivo ed ecologico delle pale sull’ambiente.
Il settore delle energie alternative ha più volte cercato di risolvere questi problemi, come lo sta tentando di fare la società Tunisina che ha progettato la Tyer Wind, della quale vi abbiamo parlato tempo fa (leggi qui), ma riuscendo soltanto a limitare alcuni dei problemi causati da questi tipi di impianti, ma adesso arriva quella che si prospetta una vera rivoluzione nel settore dell’energia eolica ed è il Vortex Bladeless, questo è il nome della turbina eolica, che non sfrutta il movimento rotatorio delle pale, ma l’oscillazione stessa del sistema.
IL PROGETTO
Il Vortex Bladeless nasce da un’idea di un’azienda spagnola, inspirata dal crollo del ponte Tacoma, avvenuto nel 1940. Inaugurato il primo luglio 1940, il ponte rimase in piedi solo quattro mesi, verso le 10 del mattino del 7 novembre la parte centrale del ponte cominciò a torcersi per poi collassare definitivamente un’ora e dieci minuti dopo.
«Fu colpa del vento. Una velocità costante di 77 km/h concesse alla scia dei vortici di von Kármán di trasmettere al ponte delle coppie torcenti e pulsanti alla stessa frequenza torsionale del ponte. Un processo che ha innescato così un fenomeno di risonanza con ampiezze crescenti e non compensate da un sufficiente smorzamento».
“Questo è un ottimo modo per trasmettere energia da un fluido ad una struttura” pensò, David Yáñez co-fondatore del Vortex, ri-studiando il fenomeno che causo il crollo del ponte.
Ed è proprio la scia vorticosa nota come scia di Von Karman e il fenomeno del “vortex shedding” che suggerisce all’azienda spagnola, il fenomeno fisico che sta alla base della loro tecnologia applicata al Vortex.
I progettisti David Suriol, David Yáñez, e Raul Martín iniziano a sviluppare il Vortex nel 2010.
COME FUNZIONA
Alla base del montante ci sono due anelli di magneti repellenti, che agiscono come una sorta di motore sul moto del palo. Quando il Vortex oscilla in una direzione, i magneti di repulsione lo spingono nella direzione opposta, per amplificare il movimento del montante indipendentemente dalla velocità del vento. Questa energia cinetica viene convertita in energia elettrica attraverso un alternatore che moltiplica la frequenza di oscillazione del montante per migliorare l’efficienza di raccolta di energia.
La forma del Vortex è stata sviluppata per assicurare un effetto del vento sincrono lungo la totalità del montante.
Il prototipo attuale del Vortex è costituito da un composto di fibra di vetro e fibra di carbonio, materiali leggeri che permettono al Vortex di vibrare il più possibile.
I progettisti vantano il fatto che non ci sono ingranaggi, bulloni o parti meccaniche in movimento, che dicono renda il Vortex più economico da produrre e mantenere.
A COSA PUNTANO?
L’utilizzo dell’energia eolica è tradizionalmente usata solo su scala industriale.
La tradizionale turbina eolica a 3-pale non è cambiata molto da quando l’ingegnere danese Johannes Juul l’ha progettata nel 1957. Oggi, il tipo commerciale della turbina è in genere di circa 50 metri di altezza e genera una media di 2,5-3 megawatt di potenza, sufficiente per alimentare circa 900 abitazioni.
Questa soluzione funziona bene per le aziende energetiche e che richiedono enormi quantità di energia, ma per i singoli consumatori, l’installazione di una turbina classica non è un’opzione.
Ed è in questo settore, del piccolo consumatore, che la Vortex vuole inserirsi, settore dominato adesso dal fotovoltaico, che però non può essere usato con la stessa efficienza in tutte le zone del mondo, soprattutto in quelle dove gli inverni sono più lunghi.
“Essenzialmente, quello che vogliamo fare è il pannello solare del settore dell’energia eolica. I proprietari delle abitazione saranno in grado di utilizzare il Vortex da solo o integrato al circuito dei pannelli fotovoltaici.”
DUE MODELLI
La società spagnola vuole mettere sul mercato entro il 2018 due modelli del Vortex:
Il Vortex Atlantis alto 2,7 metri da 100w per l’utilizzo domestico, e il Vortex Mini alto 12,5 metri da 4Kw per l’utilizzo domestico e industriale.
Conclusioni
Il Vortex ha una resa energetica inferiore del 30% rispetto alle classiche turbine eoliche a tre pale, ma in compenso ha bassi costi di produzione, circa il 53% in meno, e di manutenzione, meno dell’80%, rispetto alle turbine tradizionali, l’ingombro ridotto permetterebbe di installarne in numero doppio a parità di superficie ed è silenzioso e totalmente sicuro per gli uccelli.
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