L’altra sera stavamo guardando il thriller d’avventura Skyscraper su Netflix e abbiamo scattato alcune schermate delle turbine nell’edificio fantasy che svolge un ruolo centrale nel film. Le turbine di questo film sembrano simile alle nostre e ciò ci ha catturato l’attenzione: ENESSERE ha trascorso otto anni per sviluppare i modelli matematici e realizzare simulazioni del vento per ottenere i nostri esclusivi “wind catchers”.
Il nostro obiettivo principale era il massimo delle prestazioni con una limitata area di rotazione.
Le turbine in Skyscraper, anche se sembrano attraenti come quelle di ENESSERE, non funzioneranno con successo se realizzate. Abbiamo chiesto a Dmitrj Baccin, specialista in aerodinamica di ENESSERE di dirci nello specifico qual è il problema che lui rileva in questa turbina cinematografica. Ecco la risposta di Dmitrij:
“L’idea di combinare turbine eoliche ed edifici ha attirato le menti di architetti e ingegneri in diverse occasioni, basti pensare al grattacielo Strata a Londra o al grattacielo del Bahrein World Trade Center a Manama.
L’idea di per sé sembra semplice ed efficiente. Creare un edificio “Green”, nel quale le turbine eoliche producano energia elettrica, sfruttando appieno le correnti d’aria più intense che si sviluppano alle alte quote dei grattacieli. Tuttavia, la realtà non rispecchia quanto è immaginato. I tecnici, infatti, hanno spesso dovuto districarsi nel trovare soluzioni strutturali adeguate per sopperire alle vibrazioni e vincere importanti sfide per alleviare il rumore generato dai rotori in azione, ma hanno dovuto arrendersi davanti all’esigua produzione energetica.
Dal punto di vista aerodinamico, la pala di una turbina eolica funziona esattamente come l’ala di un aereo. Affinché funzioni al meglio, l’aria che investe il rotore deve essere laminare. Questo vuol dire che la corrente d’aria deve essere uniforme e non deve essere influenzata da correnti con direzioni diverse, in altre parole la corrente del vento non deve essere turbolenta.
Per rendere più esplicativo quanto questo concetto sia essenziale, basti pensare che nei parchi eolici, la disposizione delle grandi turbine è analizzata meticolosamente, per evitare che la turbolenza generata dalla rotazione del rotore di una turbina vada ad influenzare quelle vicine. Addirittura, si studia in modo approfondito, l’interazione tra rotore e torre di sostegno della turbina stessa in modo tale da massimizzarne l’output.
Il grande problema che affligge i progetti menzionati precedentemente risulta la corrente d’aria che investe il rotore. Esso viene influenzato dalla struttura degli edifici stessi. Le correnti d’aria che impattano sulle facciate dei grattacieli, creano delle direzioni secondarie nel flusso, verso l’alto o verso i lati, e questi andando a mescolarsi con la corrente principale, generano turbolenze che portano come conseguenza alla perdita drastica di efficienza aerodinamica delle pale. Questo è il motivo principale per cui l’output offerto dalle turbine installate sugli edifici non rispecchia quanto preventivato e addirittura in molte occasioni queste piccole turbine nemmeno si vedono ruotare.
Lo stesso problema, pertanto, si presenterebbe con la turbina presente nel film. Pur essendo una turbina ad asse verticale e quindi in grado di sfruttare correnti provenienti da qualsiasi direzione, la struttura dell’edificio stesso sarebbe la causa della nascita di molte turbolenze che andrebbero ad inficiare la qualità della corrente d’aria diretta al rotore. In ultima nota, l’output contenuto e i grandi costi da sostenere per la realizzazione di edifici in grado di sopportare i carichi strutturali rendono questo tipo d’installazione di micro pale una soluzione non redditizia.”
