Gli impatti ambientali del Kitegen


Kite Gen è una tecnologia pulita, non lascia scorie ed inquinanti pericolosi, utilizza materiali completamente riciclabili, utilizza quantità di acciaio e cemento molto inferiori ad una torre eolica tradizionale di pari potenza ed ha un impatto visivo ed acustico limitato. In questo post, seppur con un taglio semplificato e ridotto, approfondiremo tali aspetti.

EMERGY ed EROEI
La definizione di EMERGY (EMbodied enERGY) secondo T.Odum http://www.jayhanson.us/page170.htm è “il lavoro di un dato tipo, precedentemente speso per un particolare prodotto o servizio”. Di particolare interesse è la stima dell’emergy di macchinari per la produzione energetica perchè tale dato risulta indispensabile per un successivo calcolo dell’eroei o eroi (Energy Return on Energy Input – vedi di seguito).
Per un confronto tra torri eoliche tradizionali e KiteGen stem, in prima approssimazione, consideriamo il peso delle due strutture, supponendo per semplicità che siano interamente in acciaio per entrambi i casi. Inoltre va considerata la fondazione in cemento, che per lo stem non è necessaria
Un generatore Kitegen non ha necessità di una strada camionabile di accesso perché il pezzo più pesante è di soli 200 chili, e, nella maggior parte dei casi, nemmeno di fondazioni. In tutto, servono circa trenta tonnellate di materiali (principalmente metalli e plastiche) contro le 250 tonnellate di acciaio e le 1500-2000 tonnellate di cemento necessarie per una torre eolica della stessa potenza.
Il peso del Kitegen Stem completo di strutture, macchine e dispositivi di sostegno (micropali di ancoraggio a terra) non eccede le 40 ton.

Da una Life Cycle Analisys o LCA effettuata in base a tali dati è possibile effettuare il calcolo dell’EROEI (Energy Return On Energy Input) come produzione cumulativa netta di energia nel ciclo di vita della macchina su Emergy.  In base alle seguenti:

Torre eolica tradizionale

* durata impianto: 20 anni
* fattore di produttività: 2500 MWh/MW
* potenza nominale 3MW

EROEI=20

KiteGen

* durata impianto: 20 anni
* fattore di produttività: 5000 MWh/MW
* potenza nominale 3MW

EROEI=375

Un valore circa 20 volte superiore a quello tipico dell’eolico tradizionale e capace di rendere l’eolico d’alta quota la fonte energetica potenzialmente più vantaggiosa e allo stesso tempo produttiva ad oggi conosciuta.

IMPATTO VISIVO

L’impatto visivo è limitatissimo in quanto la cupola è alta solamente 6 metri ed il braccio, oltre ad essere lungo solo 20 metri, è anche molto sottile, mentre i cavi sono invisibili già a poca distanza e l’ala, lavorando prevalentemente ad altezze dell’ordine del km, è difficilissima da notare. Sfruttando i venti d’alta quota, che sono presenti in tutta la fascia temperata, non è necessario posizionarsi in località particolarmente ventose (come le torri eoliche che si piazzano molto spesso su crinali molto visibili) e dunque si può sfruttare una qualsiasi area, anche degradata e di nessun interesse paesaggistico.

la comparazione è sempre tra una turbina eolica da 3 MW e KiteGen Stem da 3 MW
l’impatto visivo è misurato in steradianti ovvero A/r^2 dove A è l’area del manufatto e r la distanza di osservazione.
Trascurando la torre per la turbina eolica e la cupola per lo Stem si ha:
Torre eolica con pala di 44 m A=6000 mq
KG Stem con vela da 150 mq
A qualsiasi distanza r l’impatto della vela dello stem è sempre non meno di 40 volte inferiore

AVIFAUNA

Gli impatti sull’avifauna sono inferiori a quelli imputati alle torri eoliche in quanto i kite volano ad altezze tali da non essere frequentate da volatili. I cavi, man mano che ci si avvicina a terra, dove è più probabile che vi siano uccelli, si muovono a velocità sempre più basse. Se ad esempio il kite si muovesse a 50 m/s di velocità assoluta tangenzialmente alla curva avente come raggio il cavo (la direzione che produce i più ampi spostamenti del cavo, contrariamente al caso opposto di spostamento radiale in cui i cavi non si spostano ma si allungano solamente) ad un’altezza di 1 km, ad altezza di 100 m un punto sul cavo appare in movimento con una velocità di soli 5 m/s come si può dedurre dalla similitudine dei triangoli.

IMPATTO ACUSTICO

L’impatto acustico del Kitegen carousel è simile a quello di una ferrovia metropolitana a bassa velocità in quanto uno dei design ipotizzati è quello di un anello di binari dove le vele attuano la rotazione del generatore ad una velocità di circa 70 km/h.   Per quanto riguarda lo Stem le fonti di rumore sono i macchinari interni alla cupola, gli organi esterni in movimento (stelo, brandeggio), le vele ed i cavi.   Mentre per i macchinari interni alla cupola può considerarsi nullo il rumore in quanto la cupola può essere insonorizzata rispondendo ad eventuali normative in merito, l’oggetto dell’analisi si può restringere al rumore dello stelo in movimento ed alle parti volanti.  Pertanto è prevista una campagna di misurazione acustica da effettuarsi con le vele, i cavi e gli alternomotori dimensionati per i 3 MW e sull’esito della quale pubblicheremo un successivo post.

In risposta ai commenti sul forum delle liste civiche di Beppe Grillo

Nelle ultime settimane numerosi blogger si sono interessati al KiteGen e così sono stati pubblicati numerosi articoli sull’argomento e un gran numero di commentatori ha espresso le più diverse opinioni in merito.  Si ritiene opportuno fornire alcune precisazioni in merito a commenti pervenuti sul forum delle liste civiche di Beppe Grillo
Un commentatore chiede se siano state già vendute delle macchine KiteGen riportando due link nei quali si danno risposte contrastanti.  Il secondo link postato risale al gennaio 2011, e si riferisce alle opzioni di preacquisto, tutt’ora valide, su alcune delle macchine complete che verranno prodotte al termine della prima fase industriale di cui si parla nell’articolo del Fatto e nella proposta Alcoa.
Ciò che è importante capire, e chi ci segue con attenzione lo sa, è che i risultati raggiunti sono costanti e progressivamente sempre più importanti (purtroppo invisibili per chi vuole sentire solo il risultato finale).
C’è ancora del lavoro da fare, e il nostro piano industriale prevede che con le giuste risorse potremo fornire i risultati stupefacenti di cui il commentatore dubita in meno di anno. Ma, usando la metafora dell’automobile, noi stiamo costruendo la prima autovettura al mondo, siamo a buon punto ma ci si chiede costantemente quale sia la “velocità e autonomia massima” mentre il nostro scopo è creare una macchina affidabile, competitiva e replicabile in larga scala.
Ciò che è ancor più importante capire è che KiteGen sfrutta la risorsa più abbondante e disponibile che il nostro pianeta ci ha messo a disposizione. Ci sono letteralmente l’equivalente di migliaia di pozzi petroliferi che scorrono senza sosta sopra le nostre teste. Il KiteGen è semplicemente una piccola trivella che lavora verso l’alto e che necessita di minuscole risorse per il suo completamento rispetto a quelle che il nostro paese spende quotidianamete in altri progetti dal perlomeno dubbio ritorno economico.
Con una potenzialità del genere, vale davvero la pena essere sempre scettici? Quello che Andrea Migli voleva comunicare al forum è che queste eccellenze dovrebbero essere messe nelle condizioni di lavorare. Anche perchè se un progetto con queste potenzialità dovesse fallire gli stessi scettici di oggi potrebbero essere quelli che tra qualche anno si chiederanno con rammarico “Che fine ha fatto il KiteGen?”

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