Negli ultimi giorni si è guadagnato un posto sotto i riflettori delle notizie sui droni l’interessante progetto di Windlift, una startup americana del North Carolina che vuole usare dei droni ad ala fissa generare energia elettrica sfruttando la forza del vento?
Sicuramente è una cosa fattibile, da qui a rivoluzionare il settore dell’energia eolica off-grid con un drone ad ala innovativo ce ne passa parecchio, perché tra opportunità di applicazione, efficienza e costi del sistema, ci sono diversi fattori da valutare. Vediamo allora di approfondire questo progetto, per valutarne i pro e i contro.
Come è fatto e come funziona il Drone di Windlift
Il generatore elettrico del sistema Windlift è un drone dalla considerevole apertura alare di circa 3,7 metri realizzato con una struttura in fibra di carbonio che lo rende di peso relativamente leggero (11-13 kg) dotato di generatori elettrici integrati nelle ali. Il drone è vincolato al suolo da un cavo d’acciaio di circa 60 metri, che funge anche da conduttore per l’elettricità generata.
Il drone decolla lateralmente ma sulla sua asse verticale, come un elicottero, fino a che il cavo non si tende completamente. A quel punto, inizia una serie di “tuffi” laterali, mantenendo sempre il cavo teso, per poi risalire e invertire la direzione. Questa tecnica di volo trasversale al vento, nota come “crosswind flight”, viene utilizzata per massimizzare la portanza sfruttando la perpendicolarità rispetto alla direzione del vento. Da notare che, in base a questo tipo di volo, il drone segue una traiettoria che disegna nel cielo una curiosa figura a forma di 8 in orizzontale.
Per ogni “tuffo” del drone, i rotori sono attraversati da un flusso d’aria che genera una spinta di 2-5 G in fasi alterne di trazione e resistenza. L’elettricità così prodotta, all’incirca 30 kWh, viene inviata immediatamente alla stazione a terra, che può essere connessa a una batteria, alle utenze domestiche, alla rete municipale o ad altre destinazioni.
Poca energia, anche se..
Guardando al valore dell’energia prodotta, è evidente che il confronto con i 26 MW (o più) prodotti da una moderna turbina eolica offshore è impietoso, ma Windlift non mira a sostituire i sistemi eolici tradizionali, bensì ad offrire una valida alternativa nei casi in cui sia necessario puntare su sistemi più agili e basso costo.
Secondo quanto riportato dall’azienda, infatti, il loro sistema costa circa l’80% in meno rispetto alle turbine eoliche tradizionali e necessita del 90-95% di materiali in meno. Inoltre, la soluzione Windlift permette di portare energia nei luoghi più remoti e attraverso un’installazione minima, riducendo costi ed impatto ambientale rispetto alle tradizionali turbine eoliche.
Queste caratteristiche hanno attirato l’attenzione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, il quale ha assegnato a Windlift un finanziamento di ricerca e sviluppo di 30 milioni di dollari per potenziali sistemi portatili che alimentano stazioni operative avanzate.
C’è un futuro per l’energia “Volante” Off Grid?
In tutto questo, Windlift sta progettando un sistema più potente, in grado di generare 75 kWh attraverso un drone con apertura alare di 12 metri, destinato ad applicazioni commerciali. Perché fermarsi a 12 metri? Perché oltre tali dimensioni, in base alla legge cubo-quadrato, si ritiene che il rapporto tra l’ulteriore energia prodotta e i relativi svantaggi (costi e perdita di portabilità) diventerebbe controproducente.
Vale anche la pena notare che, a proposito di progetti innovativi che prevedono di usare i droni per generare energia elettrica sfruttando il vento, quello di Windlift non è un caso unico nel suo genere. Infatti, già anni fa vi parlammo del drone aquilone “Kitekraft”, basato sullo stesso funzionamento, che ad oggi però sembra “sparito dai radar”. Addirittura nel lontano 2016, inoltre, il progetto Makani di Google X Labs fu il primo in assoluto a puntare su un imponente drone aquilone per sistemi su scala industriale da 600 kWh, ma dopo qualche anno venne chiuso perché ritenuto troppo rischioso.
Chissà però che, di fronte a questi poco esaltanti precedenti nello stesso campo, Windlift non riesca però a trovare una nicchia per la sua tecnologia, puntando forte su portabilità e scala ridotta. Del resto, in un mondo sempre più affamato di energia pulita e conveniente, soluzioni come questa potrebbero davvero spiccare il volo, portando elettricità eolica in luoghi dove le pale delle turbine giganti non possono arrivare.
