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Clima, siamo vicini al punto di non ritorno

Oggi la concentrazione di CO2 in atmosfera sfiora le 400 parti per milione. Se non reagiamo, nel 2042 il mutamento del clima sarà irreversibile

Clima siamo vicini al punto di non ritorno_

 

(Rinnovabili.it) – Anche se non si è ancora raggiunto il punto di non ritorno, quando nessun taglio delle emissioni ci salverà da potenziali catastrofi, l’attuale situazione del clima vi si avvicina pericolosamente. Dall’inizio della rivoluzione industriale, ormai più di un secolo fa, la temperatura media globale è salita di 1°C. La maggior parte dei climatologi concorda sul fatto che basterà un aumento di 0.2 °C per arrivare ad una concentrazione di CO2 in atmosfera di 450 parti per milione (ppm). Questa è la soglia critica che potrebbe mettere in moto cambiamenti irreversibili del clima globale, con un significativo aumento delle calamità naturali.

Attualmente la concentrazione atmosferica di CO2 è di circa 398,55 ppm. Secondo la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), l’agenzia americana con il compito di monitorare la salute dell’atmosfera e degli oceani, il tasso medio di incremento annuo è di 1,92 ppm. Ciò significa che potremmo raggiungere il punto di non ritorno nel 2042. Fra meno di trent’anni.

 

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Le ricette per salvare il clima

Greenpeace dichiara che il mondo deve tagliare significativamente le emissioni intorno al 2020, con piani di riduzione del 5% annuo, se intende scampare il pericolo più grave. In una recente conferenza alla Georgetown University, il presidente della Banca Mondiale Jim Yong Kim ha riferito che siamo in grado di ridurre le emissioni di una quantità sufficiente ad evitare una catastrofe, ma dipende tutto dalle politiche che le maggiori economie del mondo adotteranno, insieme a un programma serio di tariffazione del carbonio.

Ma il prezzo del carbonio non può essere l’unico strumento a fungere da leva per un accordo globale sul clima nell’ambito della COP21 di Parigi. L’abbandono della deforestazione, il cambio di sistema alimentare, le misure per l’adattamento e la mitigazione e l’aiuto ai Paesi poveri sono questioni centrali nel processo, e non possono essere eluse. La fiducia nella capacità autoregolativa del mercato potrebbe non bastare. Servono sforzi di mitigazione supplementari – che passano per una trasformazione sociale ancor prima che economica – per evitare gli impatti irreversibili del cambiamento climatico.

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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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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.