Rinnovabili • Riscaldamento globale: gli estremi del 2023 “normali” solo con +3°C

Il clima estremo del 2023 è stato uguale a un “normale” anno con 3°C di riscaldamento globale

I record negativi del ghiaccio marino del Polo Sud e temperature bollenti degli oceani, in particolare del quadrante settentrionale dell’Atlantico, sono stati assolutamente eccezionali anche per un anno a quasi 1,5 gradi di global warming. Sarebbero la norma solo con il doppio di riscaldamento globale

Riscaldamento globale: gli estremi del 2023 “normali” solo con +3°C
Foto di Polina Kuzovkova su Unsplash

Il 2023 si è chiuso con +1,48°C di riscaldamento globale

(Rinnovabili.it) – L’anno scorso la temperatura media degli oceani è arrivata a livelli mai raggiunti prima, soprattutto nell’Atlantico settentrionale, mentre l’estensione del ghiaccio marino dell’Antartide è crollato sotto il minimo storico. Fenomeni di un’entità tale da risultare assolutamente eccezionali, pur nell’anno che ha segnato il nuovo record di riscaldamento globale con +1,48°C. Livelli del genere sono attesi soltanto in un mondo 2 volte più caldo di quello di oggi.

Il 2023 ha visto la curva delle temperature degli oceani restare per gran parte dell’anno su livelli senza precedenti, toccando il record assoluto con 21,1°C ad agosto (e di nuovo a gennaio 2024). È stato il primo anno in cui la temperatura media globale della superficie oceanica ha superato 1°C rispetto ai livelli preindustriali. L’aumento di calore nel solo 2023 rispetto al 2021 – circa 15 zettajoule (ZJ) – è 25 volte superiore all’energia totale prodotta da tutte le attività umane sulla Terra nel 2021. Nel Nord Atlantico questa anomalia è stata ancora più marcata. Mentre il 10 settembre 2023, il ghiaccio marino nell’Antartico ha raggiunto un’estensione massima annuale di 16,96 mln km2, stabilendo il nuovo record negativo nella serie storica iniziata nel 1979.

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“L’estrema temperatura superficiale del Nord Atlantico e l’estrema estensione del ghiaccio marino nell’Oceano Antartico nel 2023 si trovano ai margini del cambiamento climatico medio previsto per un livello di riscaldamento globale della temperatura dell’aria superficiale di 1,5°C, e più vicino alla media con un livello di global warming di 3°C, scrivono gli autori di uno studio pubblicato su Bulletin of the American Meteorological Society.

Uno studio che sottolinea l’importanza di comprendere esattamente quali siano i meccanismi che hanno portato a questi estremi l’anno scorso. Meccanismi che, finora, non sono completamente chiari alla comunità scientifica, soprattutto per quanto riguarda l’interazione tra fattori diversi e eventuali meccanismi di feedback che si potrebbero essere attivati. Aspetti, questi, che sono cruciali per calibrare meglio le future politiche di mitigazione e adattamento al climate change. Se, infatti, eventi estremi di questa portata dovrebbero diventare “normali” non prima di diversi decenni, l’accelerazione in corso del riscaldamento globale sta mettendo alla prova l’adeguatezza dei modelli previsionali usati finora.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.