Le pale eoliche utilizzano il vento come fonte di energia. Il vento non è semplicemente rinnovabile, ma piuttosto inesauribile. Da tenere conto, però, dei materiali e dell’energia che servono per la costruzione di questi impianti
Nuove considerazioni sull’energia rinnovabile, a volte al centro di dibattiti semplicistici e non del tutto corretti. Prima di tutto è necessario coinvolgere i giovani, facendo in modo che abbiano a disposizione informazioni ben documentate.
Un primo elemento importante, parlando di energia, è distinguere l’energia elettrica dall’energia in generale. L’energia elettrica è meno del 20% dell’energia che si consuma; i dati del 2023 in particolare dicono che l’elettricità è stata il 19,25% dell’energia consumata nel mondo (nel 2022 ha rappresentato il 17,4% dell’energia consumata nel mondo, e in Italia il 17%). Se le cosiddette rinnovabili sono il 40% dell’energia elettrica prodotta, da ricordare che non arrivano al 7% del totale e, nel nostro Paese in particolare, con la parte principale rappresentata dall’idroelettrico. Quindi si è ancora molto lontani dal poter affermare che siamo in grado di rinunciare ai combustibili fossili. Dovrebbe esserci spazio per aumentare gli sforzi verso la realizzazione di questi impianti, ma ci sono anche controindicazioni importanti.
L’attenzione deve essere focalizzata sulla definizione di rinnovabile. Il termine rinnovabile, nel suo significato etimologico, fa pensare a qualcosa che si consuma ma può anche essere rinnovato, in modo tale da non creare problemi per il futuro. È particolarmente indicativa la definizione di sviluppo sostenibile che si trova nel rapporto “Our Common Future”, noto anche come Rapporto Brundtland, pubblicato nell’ottobre 1987 dalle Nazioni Unite firmato da Gro Harlem Brundtland, ex Primo Ministro della Norvegia: “Lo sviluppo sostenibile è uno sviluppo che soddisfi i bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri”. Questo è fondamentale per ogni tipo di impianto di produzione di energia.
Le pale eoliche utilizzano il vento come fonte di energia. Il vento non è semplicemente rinnovabile, almeno non dal punto di vista del significato etimologico della parola, ma piuttosto inesauribile (almeno nella scala della durata probabile della specie umana sulla Terra). E questa è una buona notizia. Applicando il concetto di rinnovabile alle pale eoliche, si è stabilito che la fonte energetica è praticamente inesauribile, ma il resto? Da tenere conto dei materiali e dell’energia che servono per la costruzione di questi impianti: ad esempio, l’acciaio rappresenta circa il 90% dei materiali necessari per la costruzione, e più nel dettaglio i materiali utilizzati sono più o meno questi (da Wind farms life cycle assessment review: CO2 emissions and climate change – Elsevier, Energy Reports; Autori: Gisela Mello, Marta Ferreira Dias, Margarita Robaina, Portogallo, 2020):
- Acciaio 89,1%
- Fibra di vetro 5,70%
- Rame 1,60%
- Cemento 1,30%
- Altri materiali 2,20%.
La quantità di acciaio che si usa per costruire una turbina eolica dipende dalle sue dimensioni. Una singola turbina eolica di grandi dimensioni richiede una quantità di acciaio (per MW di potenza installata) maggiore rispetto a quello che serve per due turbine eoliche più piccole. Nel 1980, una turbina a vento considerata grande aveva un rotore con il diametro di 20 metri e una potenza massima installata di 50 kW. Oggi una grande turbina a vento ha un rotore con diametro di 120 metri, e una potenza massima di 5 MW.
Quanto acciaio occorre per queste costruzioni? Come si legge in questo articolo, ben documentato e disponibile in Rete anche nella traduzione italiana, una turbina eolica da 3,6 MW con una torre alta 100 metri richiede 335 tonnellate di acciaio (83 tonnellate/MW), mentre una turbina eolica da 5 MW con una torre alta 150 metri necessita di 875 tonnellate di acciaio (175 tonnellate/MW).
Facendo un confronto con altri tipi di impianti di generazione di potenza:
- le centrali termoelettriche a gas e carbone utilizzano tra 50 e 60 tonnellate di acciaio per MegaWatt di potenza installata
- le centrali idroelettriche usano 20-30 tonnellate di acciaio per MW
- le centrali nucleari richiedono tra 20 e 40 tonnellate di acciaio per MW installato.
Lo stesso articolo riporta il fabbisogno di acciaio per il solare fotovoltaico: tra 40 e 170 tonnellate di acciaio per MW installato. In particolare i pannelli solari non sono fatti di acciaio, ma ne utilizzano molto per le strutture di sostegno.
Un altro punto importante è il significato di MW installato: per le turbine eoliche, si tratta della massima capacità di produrre energia da parte della turbina. Questa capacità è solo teorica. Per realizzarla in pratica occorre che ci sia abbastanza vento. Nella figura che segue si vede come sono distribuiti i venti sulla carta geografica dell’Europa (“Wind energy” di W. E. L Eithead – pubblicato su Phil. Trans. R. Soc. A nel 2007 e scaricabile online)
In conclusione per progettare un impianto di produzione di energia è necessario documentarsi su molti aspetti diversi. Non è facile tenere conto di tutto, ma è molto importante diffondere una maggiore consapevolezza, soprattutto perché non esiste, almeno per ora, una soluzione magica che possa permettere a 8 miliardi di abitanti della Terra di consumare tanta energia quanta ne consumano oggi un paio di miliardi di persone più fortunate. E forse i più fortunati dovrebbero essere disponibili a rinunciare a qualcosa.