Cenni storici

Tra le fonti rinnovabili derivanti dal Sole, l’energia posseduta dal vento è stata la prima ad essere stata utilizzata dall’uomo sotto forma di energia meccanica. A parte il suo utilizzo nella navigazione a vela che risale al tempo degli egiziani, i primi mulini a vento comparvero nelle aree considerate la culla della civiltà: Mesopotamia, Cina, Egitto. Si tramanda che, già nel 17° secolo

A.C., Hammurabi, il Re di Babilonia avesse progettato di irrigare la pianura mesopotamica per mezzo di mulini a vento; essi erano probabilmente costituiti da un sistema ruotante attorno ad un asse verticale. La differenza tra le due applicazioni è sostanziale: nel caso della navigazione si sfrutta la spinta esercitata dal vento su una superficie resistente; nel caso dell’irrigazione va invece realizzato un vero e proprio motore alimentato ad energia eolica che aziona una macchina operatrice, la pompa idraulica.

La certezza storica sull’uso dei mulini a vento come macchine di uso corrente risale comunque al 7° secolo D.C., nel regno del califfo Omar I. Per trovarli in Europa occorre invece aspettare al Medioevo, al tempo delle crociate; questi erano del tutto diversi, di maggiori dimensioni e ad asse orizzontale, tecnologicamente più complessi e con rendimenti più elevati. Il miglioramento fu dovuto alle scoperte sulla dinamica delle vele navali: ci si accorse che sfruttando la portanza (la forza utile perpendicolare alla velocità del vento), anziché la resistenza, si poteva ottenere una quantità maggiore di energia.
L’uso di queste macchine si ebbe per le applicazioni più svariate, dal pompaggio dell’acqua, alla macinazione dei cereali, alla spremitura delle olive, alle industrie manifatturiere (della carta, del tabacco, del legno).

Nel secolo scorso conobbero uno sviluppo davvero eccezionale: a metà del 1800 in Olanda se ne contavano 9000 esemplari in funzione; tra il 1880 ed il 1930, solo negli Stati Uniti, ne furono installati milioni di unità per usi agricoli e domestici, e molte di queste macchine funzionano ancora.
È in questo periodo che nacquero i primi generatori di energia elettrica, con la costruzione nel 1887-88 a Cleveland (Ohio)del primo impianto eolico ad opera dell'americano Charles F.Brush iniziò la produzione di elettricità sfruttando il vento, gli aerogeneratori avevano potenza variabile fra i 3 ed i 30 kW. Successivamente, con la realizzazione di aerogeneratori di potenze crescenti (dai 50 kW ai 4500 kW dei più grandi di oggi) si giunse alla costruzione di macchine tecnologicamente evolute, ad asse orizzontale e basso numero di pale (da 1 a 3) con sezione a profilo alare, ed in alcuni paesi, come la Danimarca, si arrivò a soddisfare una consistente parte del fabbisogno nazionale di energia elettrica.

Altre informazioni:
www.de.unifi.it pdf
www.diem.ing.unibo.it pdf

turbina persiana
       Disegno di una turbina antica

 

    
      Mulino cretese


        
          Mulino olandese

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