Una nuova era dell'abbondanza? Kitegen: ora si fa sul serio

Stem in volo: qui il filmato. Per chi non avesse quicktime, necessario per visualizzarlo, scaricatelo da qui.

Update: Oltre ad Ugo Bardi su The Oil Drum, ne parlano anche Debora su petrolio e Gianluca Riccio su futuro prossimo.

Con centinaia di migliaia di disoccupati in più ogni mese, con il crollo verticale dell'economia, con morbi, siccità, terremoti, incidenti e pestilenze varie che si abbattono da tutte le parti è difficile essere ottimisti.

A parlare di una "nuova era dell'abbondanza" si rischia addirittura di essere presi per matti, specie se si ha, come noi di questo blog, la fama di "Cassandre" istituzionali.

Eppure i nuovi sviluppi del progetto Kitegen ci prefigurano, addirittura, uno scenario di energia abbondante, a basso costo, affidabile e distribuita equamente.

Intendiamoci: è vero che una società avanzata che sia sostenibile non dipende SOLO dalla disponibilità di abbondante energia rinnovabile e "pulita" a basso costo; è vero che senza un imponente cambiamento "sistemico" ci troveremmo in ogni caso ad aggravare, a velocità crescente, i problemi di depauperamento delle risorse e, più in generale, del pianeta, che stiamo già affrontando.

Nonostante questo una qualunque prospettiva di stabilizzazione DEVE in primo luogo passare da una RAPIDA transizione dalle fonti di energia "fossile" a quelle rinnovabili.

Abbiamo ed avremo bisogno di energia per nutrire la popolazione mondiale, per vestirla, per trasportarla, insomma per mantenere l'economia ed il sistema sociale mondiale, ANCHE abbandonando, mai troppo tardi, l'attuale dispendiosissimo e compulsivo vacuo consumismo globale.

Questa energia dovrà essere rinnovabile sia perchè stiamo raggiungendo i limiti produttivi per il petrolio, il gas e il carbone ( si, è cosi, nonostante la crisi e la diminuzione dei consumi, ne riparleremo) sia perchè dobbiamo tagliare il più velocemente possibile la produzione di CO2, per evitare la catastrofe climatica ormai quasi concordemente prevista nei prossimi decenni.

Perchè sia RAPIDA, la transizione, è necessario che le fonti di energia rinnovabili siano abbondanti, economiche ( sia in termini meramente monetari che nel senso più ampio di una efficiente allocazione di risorse), ancora largamente sfruttabili, rapidamente implementabili, non discontinue.

Le fonti di energia rinnovabili attualmente diffuse, purtroppo, soffrono, per un verso o per un altro di notevoli limiti.

O non sono economiche ( è il caso sopratutto del fotovoltaico) o non sono abbondanti ( è il caso, a livello mondiale, della geotermia) o non sono più largamente disponibili ( è il caso dell'energia idroelettrica, senza contare il grande impatto sul territorio).

Resta quindi l'eolico, che in effetti è attualmente il settore di più rapida crescita, specialmente in Europa, dove, in paesi come la Spagna, la Germania e la Danimarca ha raggiunto % importanti della produzione elettrica.

Tuttavia anche l'eolico "tradizionale" ha notevoli limiti.

Il principale, a parte il costo a KWh, ancora superiore alle fonti non rinnovabili ( il gap si è notevolmente ridotto, tuttavia, in tempi recenti) è la discontinuità di fornitura, che del resto affligge il fotovoltaico.

La cosa è evidente. Anche nei posti più ventosi non c'è sempre vento e non è detto che ve ne sia quanto se ne vorrebbe, nel momento in cui lo vorremmo.

Benchè sia in prospettiva possibile concepire una rete elettrica europea integrata in modo da permettere di gestire surplus e carenze produttive di eolico e fotovoltaico su scala continentale, questo non sarà ne facile ne economico, senza contare che comunque risulterebbe piuttosto difficile far corrispondere le curve giornaliera della domanda e dell'offerta di energia elettrica, senza ricorrere a fonti non rinnovabili.

Il Kitegen, il generatore eolico d'alta quota di concezione, ricordo, tutta italiana permette invece di superare questi limiti.

Ne abbiamo già parlato su Crisis, in un paio di circostanze, qui e qui.

In sintesi: l'idea è quella di andare a cercare il vento dove ce n'è tanto, e per tanto tempo.

Ovvero in quota, dove la velocità del vento è maggiore, per più tempo e su aree più estese.

Questo è il motivo principale per cui le torri eoliche devono essere le più alte possibili ( e quindi cosi "impattanti" sul paesaggio). Un aumento modesto di velocità del vento, infatti, ad esempio di solo il 25%, si traduce in un RADDOPPIO, più o meno, della potenza media e, in ultima analisi, anche della produzione.

Ovviamente, per motivi pratici, economici e strutturali, le torri eoliche hanno dei limiti di altezza pratici ed è difficile che si superi di molto le taglie attuali, intorno a 3 megawatt di potenza nominale.

Nominale, appunto, perchè in realtà la potenza MEDIA è tipicamente assai inferiore, tipicamente di un fattore cinque o sei. In questo modo, salvo paesi particolarmente ventosi come appunto la Spagna e la Danimarca,l'energia eolica rimarrà ancora a lungo marginale, specialmente in u paese non ventosissimo come l'Italia.

L'idea del kitegen, invece è quella di sfruttare le correnti a quote più alte, potenzialmente fino a migliaia di metri di altezza, portando fin lassù un profilo alare che generi portanza, facendo muovere un generatore elettrico. Il risultato è una produzione assai più costante, nel tempo, modulabile e sopratutto economica ed ABBONDANTE. In quota, infatti, di vento ce n'è tantissimo e per tanto tempo.

Si parla di oltre 5000 ore di funzionamento a potenza "nominale" da confrontare con le circa 1500-2000 ore tipiche dei generatori tradizionali. Si parla, nella configurazione cosiddetta "a carosello" di potenze di GIGAWATT ovvero paragonabili a quelle di una centrale nucleare, ad un costo frazionario e con rischi ed occupazione del suolo infinitamente inferiori.

Il concetto di "estrarre" energia ad alta quota non è nuovo e viene portato avanti da altri centri di ricerca pubblici e privati, si veda ad esempio qui, per un buon riassunto dello stato dell'arte.

Il Kitegen, tuttavia., è attualmente quello arrivato allo stato di realizzazione più avanzato.

L'idea, di per se, è semplice: far volare un'ala simile a quelle del volo libero o dei kitesurf ( il primissimo prototipo utilizza infatti proprio ali da Kite) su un percorso ad 8, facendogli "svolgere" un grande "rocchetto" di cavo che è connesso ad un generatore elettrico e che produce energia.

Arrivata al culmine della traiettoria l'ala viene messa "a bandiera" e rapidamente recuperata in poche decine di secondi.

Dopodiché riparte un nuovo ciclo "produttivo", di alcuni minuti.

Nel complesso l'ala passa oltre il 90% del tempo in regime "produttivo" ed il 10% del tempo in fase di recupero, mentre il rapporto tra le energie prodotta e consumata è ancora più favorevole. In pratica dovete immaginarvi un enorme Yo-yo. Enorme, si, ma infinitamente meno invasivo, in termini di paesaggio, di una pala eolica di pari potenza, si veda, a riprova, il filmato da cui ho tratto l'immagine di questo post.

Una configurazione che preveda decine di "aquiloni" che facciano girare una specie di "carosello" è potenzialmente in grado di arrivare a centinaia di MW o addirittura ad un GW, una potenza uguale a quella di una centrale nucleare, sfruttando le correnti d'alta quota.

Ovviamente, se l'idea è intuitiva la tecnologia che sta dietro alla sua concreta realizzazione non lo è affatto e richiede materiali e conoscenze allo stato dell'arte in diversi settori.

Fortunatamente In Italia, a parte l'incrollabile tenacia di Massimo Ippolito e degli altri della KGR, tali eccellenze sono presenti e quindi è in fase di ultimazione il primo prototipo "produttivo" del Kitegen, il cosiddetto "Stem", che si prevede possa cominciare i primi test già a Settembre.

Non si tratta, quindi di idee futuribili ma ancora sulla carta. Dell'ennesimo annuncio ad effetto seguito poi dal nulla mediatico.

Si tratta di una realizzazione CONCRETA che potrà esser riprodotta in centinaia di esemplari, già immediatamente competitivi con i maggiori generatori eolici tradizionali, in attesa dello sviluppo degli step successivi, di un paio di ordini di grandezza più grandi.

Nel filmato, che tra l'altro comprende anche esempi di funzionamento reale del primissimo prototipo, il KSU1, si vedono due grosse "ventole" che si azionano all'inizio per poi fermarsi quasi immediatamente.

Servono per il lancio "in automatico" dell'ala. Il controllo, infatti è totalmente automatico e sempre in automatico vengono gestite le improvvise anomalie di volo, le raffiche di vento, le turbolenze, etc etc.

Proprio in questo, anzi sta l'originalità e la maggior parte del know-how ( e dei brevetti) originali del Kitegen.

Con la realizzazione dello Stem si aprono scenari di enorme importanza per il nostro paese, una opportunità irripetibile che permetterebbe di trovarci, una volta tanto, ad essere all'assoluta avanguardia, con evidenti clamorose ricadute in termini di occupazione, di competitività industriale, di finanza ed immagine.

Ancora più rilevante risulterebbe la possibilità di renderci energeticamente indipendenti, con evidenti e non trascurabili ricadute in termini di strategie geopolitiche.

Ovviamente l'era dell'abbondanza energetica, se davvero vi arriveremo, porta con se una ENORME responsabilità: come ricorda in modo autorevole Ugo Bardi, in un articolo uscito su TOD, la disponibilità di energia a buon prezzo non evita in alcun modo il collasso sistemico del sistema economico e sociale mondiale, cosi come è strutturato attualmente. Piuttosto lo ritarda, rendendone però più severe le conseguenze.

Il Kitegen, insomma è una grande, straordinaria opportunità.

La sapremo cogliere appieno, utilizzandola per affrontare le immense sfide che ci attendono?

Speriamo.

Se appena rifletto sull'attuale quadro mondiale ecco che mi viene una irrefrenabile voglia di rimettermi a fare la Cassandra...

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