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By eugenio saraceno, 2014/08/29

Il primo esemplare di Power Wing, un’ala espressamente progettata per la produzione di energia, è finalmente uscito dai laboratori KiteGen e ve lo mostriamo in anteprima.

La disponibilità di un’ala di potenza è il principale fattore abilitante per la produzione massiva di energia a basso costo da eolico troposferico.   I kite sportivi sono realizzati in materiali molto leggeri ma non sono pensati per produrre grandi potenze. Il concetto di ala di potenza non è mai esistito sul mercato fino ad oggi e tutti gli attori del settore eolico troposferico, dopo aver sperimentato con successo la produzione di energia fino a poche decine di kW da kite sportivi (per prima KiteGen già nel 2006 – vedi rassegna video riportata sotto), si sono trovati di fronte alla difficile scelta tra sviluppare un sistema di piccola potenza, magari mobile, per adattarsi alla disponibilità di kite da poche decine di kW, oppure progettare un’ala efficiente, leggera ma resistente in grado di resistere ai megawatt.   Questo dilemma ha ovviamente toccato anche KiteGen la quale ha effettuato la seconda scelta, che ci è apparsa obbligata poichè rinunciare alla power wing avrebbe significato auto relegarsi in una nicchia di sistemi di piccola taglia. Essendo il fattore di scala fondamentale nell’eolico troposferico,  i sistemi di piccola taglia producono energia costosa e con poca speranza di competere, data la novità, con le fonti rinnovabili già presenti sul mercato ed ampiamente collaudate.  La principale ragione dell’allungamento del time to market dei primi sistemi eolici troposferici è la perseveranza con cui molti progetti hanno stabilito una roadmap nella quale la commercializzazione del sistema di piccola taglia deve precedere, e magari finanziare, la messa a punto del sistema di grande taglia lasciando solo KiteGen ad impegnarsi sulle power wing con l’estrema difficoltà di trovare competenze e collaborazioni su una tematica disconosciuta dagli altri concorrenti.    La power wing di KiteGen rappresenta dunque il salto di qualità del settore eolico troposferico, dalla sperimentazione limitata a prototipi di bassa potenza all’abilitazione di nuovi  generatori della classe del megawatt e, grazie al design modulare o, più semplicemente, al concetto di kite wind farm, scalare alla classe dei gigawatt ovvero competere nel più ampio segmento del mercato dell’energia.   La scelta del segmento di mercato in cui l’eolico troposferico dovrebbe posizionarsi non è rilevante solo ai fini economici ma anche dal punto di vista del potenziale in termini di apporto al contrasto del cambiamento climatico e all’impoverimento energetico che sta facendo peggiorare la crisi economica e sociale in gran parte del pianeta stimolando l’accesso a risorse sempre più “sporche” come il carbone e lo shale.  I sistemi di piccola taglia saranno limitati a nicchie di mercato e daranno contributi limitati alle problematiche sociali e ambientali, il paragone di fatturato ed energia prodotta tra i settori micro e minieolico ed il settore eolico di grande taglia è esplicativo.   L’ala di potenza è  dunque una problematica ineludibile e KiteGen l’ha affrontata ottenendo un primo importante successo che ha richiesto tempo e risorse. Inizialmente lo sforzo è stato rivolto a sistemare la proprietà intellettuale con diversi brevetti che descrivono le caratteristiche fondamentali ed i sistemi ausiliari.  Successivamente ci si è focalizzati sulla progettazione mettendo in campo i più riconosciuti tool di calcolo fluidodinamico su potenti sistemi di calcolo parallelo. Parallelamente sono stati selezionati i materiali ed i compositi più adatti ed infine si è investito su un impianto industriale in grado di coprire tutta la filiera dal procurement dei materiali al prodotto finito.  Una linea robotizzata ha consentito la produzione di 20 tonnellate di stampi utilizzati per il confezionamento e la cottura dei conci in composito.  Anche la produzione degli accessori (alettoni e bulbi) avviene mediante robot mentre tutti gli assemblaggi e le lavorazioni sono labour intensive e coinvolgono personale attento e specializzato.  Il risultato, come si può osservare dalla foto ha le dimensioni dell’ala di un grande aereo di linea ma è leggero e semirigido.  L’ala è formata da 9 conci rigidi in composito incernierati tra loro da giunti flessibili grazie ai quali può facilmente cambiare configurazione per variare la portanza.

Molti lettori impazienti di novità sul KiteGen e spesso delusi dalla mancanza di nuovi filmati di voli con kite da sport (prodotti invece abbondantemente dai nostri competitori come si evince dalla  rassegna in fondo)  potranno finalmente comprendere che il tempo intercorso dalla presentazione degli ultimi filmati non è trascorso nell’inattività ma, al contrario, ha portato alla certezza di poter produrre grandi potenze da eolico troposferico.   La strada verso il raffinamento e l’ottimizzazione delle ali di potenza potrà essere paragonata a quella percorsa dalle pale delle turbine eoliche (anch’esse delle ali peraltro) con ingenti risorse impegnate nella ricerca e sviluppo e numerose università e aziende coinvolte ma la strada verso macchine eoliche troposferiche della classe del MW è definitivamente tracciata.

Rassegna di filmati riguardanti produzione di energia eolica d’alta quota.

KiteGen è stata la prima nel 2006 a produrre energia da uno sport kite con cicli pumping kite groundgen (la produzione di energia avviene a terra).  Come si può verificare esaminando i video la stessa configurazione è ripetuta da numerosi attori del settore.  Alcuni, come Makani, in seguito sono passati ad altre configurazioni (flygen: la produzione di energia avviene in volo) per evitare di violare i diritti brevettuali sul concetto, la cui priorità è stata riconosciuta a KiteGen