Caratteristiche del vento 

L'energia del vento è legata al movimento di masse d'aria che si spostano al suolo da aree ad alta pressione atmosferica verso aree adiacenti di bassa pressione, con velocità proporzionale al gradiente di pressione.

FIGURA 4.

L'intensità e la direzione del vento dipendono da un gran numero di fattori. Tra questi il principale è il maggiore irraggiamento solare delle zone prossime all'equatore rispetto a quelle prossime ai poli.

La superficie terrestre cede parte del calore ricevuto all'atmosfera sovrastante, l’aria calda equatoriale tende a salire richiamando altra aria dai tropici e innescando così una circolazione di aria fredda dalle zone polari verso l'equatore, mentre l'aria calda si sposta nelle parti alte dell'atmosfera verso i poli.

FIGURA 5.

In realtà questi flussi d'aria vengono profondamente alterati dall’inclinazione dell'asse terrestre e dalla rivoluzione intorno al sole che spostano stagionalmente le fasce di maggiore insolazione tra i due tropici; dalla non omogeneità della superficie terrestre caratterizzata dall'alternarsi di zone con diversa capacità di assorbimento e scambio del calore solare; dalla rotazione della terra che contribuisce all'alternarsi dell'irraggiamento solare. Il movimento di rotazione della terra induce un altro fattore fondamentale per la comprensione della circolazione dei venti: l'accelerazione di Coriolis (figura 6.).

Fig.6
La variazione del raggio di rotazione di punti sulla superficie terrestre al variare della latitudine causa un ulteriore deviazione delle particelle di aria più sensibili man mano che ci si avvicina ai poli. Sulla superficie terrestre, in conseguenza dei fattori prima ricordati, si determinano queste situazioni (figura 7):
Fig.7

a) una fascia di bassa pressione all'equatore;

b) zone di alta pressione lungo le due fasce sub- tropicali;

c) zone di bassa pressione lungo le due fasce sub- polari;

d) zone di alta pressione alle calotte polari.

Altri fattori sono la forza d'attrito (figura 8) e l'orografia.

Fig.8
 

L' energia eolica presenta caratteristiche molto interessanti: è molto diffusa, non è inquinante e ha, rispetto alle radiazioni solari e all'energia geotermica, il vantaggio di rendersi facilmente disponibile sottoforma meccanica e quindi facilmente trasformabile in elettricità.

La quantità di energia eolica disponibile è teoricamente grandissima; le stime più attendibili valutano l' 1-2 % del flusso energetico solare intercettato dalla terra in energia del vento, dissipata in turbolenze e in attriti nell'atmosfera e sulla superficie terrestre. Vale la pena di anticipare che direzione e intensità del vento nel nostro paese sono determinate soprattutto dai fattori climatici tipici dell'aria temperata mediterranea, dalla sua posizione geografica, dalla sua forma allungata circondata dal mare e dalla tormentata orografia del territorio. Questi fattori fanno sì che la quantità di energia disponibile entro i primi cento metri a partire dalla superficie terrestre in un paese come l'Italia sia molto inferiore a quella riscontrabile nei paesi europei che si affacciano sull’Oceano. In ogni caso la possibilità di utilizzare l'energia del vento in modo economico e fortemente limitata dalla sua bassa concentrazione energetica e da una marcata irregolarità e incostanza sia su base giornaliera che annuale.

Queste caratteristiche negative e, in particolare, la bassa densità energetica del vento, fanno sì che gli impianti eolici debbano avere grandi dimensioni in relazione alla loro potenza e, nello steso tempo, debbano presentare una grande resistenza meccanica per sopportare le sollecitazioni indotte da venti eccezionali di notevole intensità.