Un variatore per l’eolico

The New Blog Times
Marco Valerio Principato
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Pubblicato il: 09/11/2009
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Scienziati e ingegneri sono al lavoro per rendere utilizzabile anche per le turbine a vento il cambio continuo coassiale. La soluzione è vicina, anche se meccanicamente è da verificarne la robustezza e promette notevole economia d’esercizio e di produzione. Ma non solo

Roma – Ecco un nuovo impulso che, facilmente, potrà apportare al campo della generazione eolica una… ventata di freschezza: viene dall’esperienza dei cambi per bicicletta hi-tek e promette di risolvere un grosso problema, quello della variazione di velocità delle pale dei generatori eolici, a fronte della richiesta di velocità costante del generatore vero e proprio.

La soluzione si è rivelata validissima, al punto da ricevere una sovvenzione federale negli Stati Uniti, erogata a favore di un consorzio di ricerca nel campo guidato dall’Illinois Institute of Technology. Si tratta di turbogeneratori da 8 KW prodotti da Viryd Technologies, che impiegano un approccio meccanico particolarissimo: un cambio con variatore continuo a tutti gli effetti, molto simile a quello impiegato nei moderni scooter, ma con una differenza sostanziale, cioè quella di essere coassiale e totalmente privo di cinghie e pulegge.

Questo cambio, di cui è possibile vedere una completa spiegazione in questo filmato, basa il suo funzionamento nel trasferire energia tra due anelli, uno di ingresso e uno di uscita, racconta Technology Review. Tra i due anelli ci sono delle sfere, molto simili a quelle impiegate dai normali cuscinetti a sfera.

Come chiarisce la casa produttrice del meccanismo (filmato sulla sinistra, formato Windows Media), la funzionalità di cambio continuo si attua semplicemente facendo variare l’inclinazione dell’asse di rotazione delle sfere. Un apposito lubrificante pressurizzato impedisce l’eccessivo attrito durante il cambiamento di inclinazione.

Dunque, un controllo tachimetrico posto a misura della velocità di rotazione delle pale non farà altro che adattare il rapporto tra ingresso e uscita del cambio, con il risultato di far girare il generatore elettrico ad una velocità molto più costante, cioè esattamente ciò che serve per fargli produrre una tensione con parametri idonei ad essere immessa direttamente nella rete elettrica.

L’unica perplessità che ancora attanaglia le aziende e gli scienziati è la resistenza, la robustezza dell’idea nel suo complesso nello specifico campo in cui intendono adottarla. Fallbrook Technologies, infatti, ha già commercializzato questo sistema più volte come alternativa high-end ai cambi a deragliamento delle biciclette e ci sta lavorando per trasportare il sistema su mezzi più grandi, ben conscia che l’accoppiamento di un tale cambio ad una semplice frizione centrifuga risolverebbe gli sprechi energetici degli automezzi dotati di convertitore di coppia, rendendo quest’ultimo definitivamente obsoleto.

Anche Girotto Brevetti ha prodotto degli esemplari (secondo filmato a sinistra) di cambi coassiali a variazione continua e sta lavorando proprio nello stesso settore. Resta il problema principale: la generazione eolica, dal punto di vista meccanico, è un’applicazione particolarmente gravosa. Secondo Jason Cotrell, ingegnere del National Wind Technology Center, organizzazione sotto la supervisione del Dipartimento per l’Energia statunitense, “le turbine a vento sono sede di forze di torsione elevatissime che operano senza interruzioni per 80mila ore, dunque un ambiente di alta sfida”, spiega. “Cambi di quel tipo, strutturati per questa applicazione, tendono ad essere maggiormente complessi e non abbiamo ancora verificato se siano sufficientemente robusti”.

Il superamento di questa sfida, dunque, è l’obbiettivo degli studi, dietro ai quali c’è la promessa di energia elettrica direttamente utilizzabile, risparmiando su moltissimi elementi che diverrebbero istantaneamente quasi superflui.

Marco Valerio Principato


Marco Valerio Principato (2065 articoli)

Informatico sin dal 1980, esperto di Internet ed elettronica e attivo in Rete dal 1999, ha curato articoli in diverse pubblicazioni specifiche tra cui Punto Informatico (direzione P. De Andreis) e CompuServe Magazine. Laureato con lode in Scienze della Comunicazione, è responsabile di questo sito.


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  1. La Nave di Schietti per produrre energia dal vento.

    http://domenico-schietti.blogspot.com/

    Gli impianti fissi per la produzione di energia eolica vengono osteggiati perchè deturpano il paesaggio e hanno poca resa. Invece ci sono zone di mare in cui il vento soffia costantemente per alcuni mesi all’anno che possono essere raggiunti con impianti mobili collocati sulle navi di Schietti.

    Milioni di marinai potrebbero guadagnare anche 1.000 euro al giorno con le navi di Schietti partendo con i serbatoi vuoti, riconducendole in porto con i serbatoi pieni di idrogeno o aria compressa




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