“Attualmente gli Stati Uniti producono circa il 7% di elettricità dall’energia eolica”, ha dichiarato Sara Pryor, professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell’atmosfera. “Questa ricerca mostra che quadruplicare la capacità delle turbine eoliche dai livelli del 2014 ci consentirà di raggiungere l’obiettivo del 20% di elettricità ricavata dal vento, senza richiedere terra aggiuntiva o causare impatti negativi sull’efficienza a livello di sistema o sui climi locali.”

Pryor ha lavorato con Rebecca Barthelmie, professore presso la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, e il ricercatore post-dottorato Tristan Shepherd per sviluppare scenari su come l’energia eolica possa espandersi dai livelli attuali a un quinto dell’intera fornitura di elettricità degli Stati Uniti entro il 2030, come indicato da il laboratorio nazionale per le energie rinnovabili (NREL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti nel 2008.

Chiamato “scenario dell’eolico al 20%”, il rapporto NREL ha osservato che la generazione del 20% dell’elettricità statunitense proveniente dall’eolico potrebbe eliminare circa 825 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica nel settore dell’energia elettrica entro il 2030.

Ma i ricercatori si sono anche chiesti se quadruplicare il numero di turbine eoliche possa ridurre l’efficienza delle flotte di turbine che raccolgono energia e se tutto questo possa influire negativamente sul clima locale.

In presenza di un’alta densità di grandi turbine eoliche, i ricercatori hanno esaminato possibili cali dell’efficienza a livello di sistema associati a un fenomeno chiamato “risvegli delle turbine eoliche”, in cui la velocità del vento è rallentata dall’estrazione di quantità di moto dalle turbine eoliche. Questa scia viene erosa mescolandosi con l’aria indisturbata nell’atmosfera, ma può ridurre la velocità del vento che incide sulle turbine eoliche a valle.

“Il” furto “del vento da parte delle turbine eoliche a monte riduce la potenza complessiva prodotta dall’insieme delle turbine eoliche e il miglioramento della miscelazione (turbolenza) può alterare le condizioni climatiche locali vicino alle turbine eoliche”, ha affermato Barthelmie.

I ricercatori hanno offerto scenari – come il potenziamento delle turbine con una tecnologia migliorata – per espandere la capacità installata delle turbine eoliche senza utilizzare terra aggiuntiva. I ricercatori hanno dimostrato che l’espansione della capacità installata ha una piccola influenza sull’efficienza a livello di sistema e impatti molto piccoli sul clima locale che si riducono implementando grandi turbine all’avanguardia.