Eolico onshore: una ricerca della Stanford University mette in luce il potenziale di sviluppo negli USA e in India

Anna-Katharina von Krauland, vincitrice della borsa di studio Stanford King Center on Global Development e dottoranda nel programma Atmosphere/Energy del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'Università di Stanford, è l'autrice principale dell'approfondito studio "United States Onshore Wind Energy Atlas Mapping the Path to 100% Renewable Energy", pubblicato nel 2021.

L'obbiettivo di questo enorme altlante è stato tracciare una road map per l'installazione di parchi eolici nel modo migliore, ottenendo i massimi risultati e minimizzando i costi.

Nello specifico, von Krauland ha realizzato mappe nazionali ad alta risoluzione utilizzando un software geografico open source che le consente di tracciare strade, ferrovie, corsi d'acqua, edifici e di avere a disposizione numerosi dati quale la velocità del vento. Usando le politiche e le normative energetiche come guida, è stata in grado di determinare esattamente le località che potrebbero massimizzare la resa delle turbine eoliche.

Gli atlanti così progettati diventano un prezioso strumento per individuare l'ubicazione ottimale dei parchi eolici, riducedo il rischio di investimento a vuoto e abbassando i costi dei progetti futuri, spianando la strada per il raggiungimento del 100% di energia rinnovabile in tutto il mondo entro il 2050.

Questa è la tempistica necessaria per limitare il riscaldamento globale a 1,5 gradi Celsius come stabilito da l'Accordo di Parigi del 2015.

"Gli Stati Uniti sono il più grande emettitore di carbonio pro capite; la domanda energetica dell'India è ancora in forte aumento e si stima che raddoppierà entro il 2040", ha spiegato von Krauland, che è anche leader, assieme a Mark. Z. Jacobson, del gruppo di ricerca Solutions Project, la cui mission è guidare i governi a passare alle energie rinnovabili.

"Volevo davvero concentrarmi sui paesi che incidono maggiormente sulle emissioni di carbonio".

Per la stesura suo atlante statunitense, la ricercatrice ha lavorato fianco a fianco con sviluppatori e produttori di turbine eoliche; utilizzando principalmente dati open-source e la potenza di un supercomputer che condivide con Jacobson, von Krauland ha tracciato tutto il territorio degli Stati Uniti d'America (ad esclusione delle zone adibite ad uso militare, cimiteriale, riserve naturali e aree ricreative) con una risoluzione di 10 metri.

Gli utilizzatori dell'atlante possono vedere i singoli edifici, le strade e calcolare la produzione di energia potenziale, in base alla velocità del vento, fino a 10 metri al secondo e scoprire il potenziale degli Stati Uniti: i terreni adatti ai parchi eolici sono sufficienti a generare abbastanza energia da alimentare l'intero Paese e vendere l'eccesso alle Nazioni confinanti.

Questo senza considerare quella prodotta dalle centrali idroelettriche, dagli impianti solari e dai parchi eolici offshore.

La California Energy Commission si è mostrata molto interessata al lavoro della ricercatrice e ha chiesto alla Solutions Project una presentazione per utilizzare i dati per la propria transizione verso le rinnovabili. 

Von Krauland Jacobson, riguardo al lavoro della collega e co-fondatrice di Solutions Project, ha dichiarato:

"Anna è entrata in questo campo perché è appassionata e vuole dedicarsi alla risoluzione dei problemi del clima mondiale e dell'inquinamento atmosferico. Ha dedicato gli ultimi anni a lavorare su questo progetto e ora i suoi atlanti sono utilizzati sia dagli sviluppatori di energia eolica che dagli scienziati. Sono molto orgoglioso di ciò che ha fatto e la vedo come una futura leader in questo campo".

Von Krauland ha sottolineato che la sua ricerca presenta ciò che è tecnicamente possibile, non ciò che necessariamente accadrà.

Ad esempio, ha immaginato che un terreno privato possa essere utilizzato per le turbine poiché gli sviluppatori potrebbero potenzialmente negoziare contratti di locazione favorevoli con i proprietari. Ha inoltre incluso anche terreni con una pendenza superiore al 20 percento, sebbene l'installazione di turbine su tali pendenze richieda un livello di investimento più elevato.

"Non voglio concentrarmi sul negativo, voglio lasciare spazio al possibile. Nel giro di pochi anni, ne sono convinta, con le giuste politiche in atto, tutto ciò [ndr, che ho descritto negli atlanti] potrebbe realizzarsi".

Ora la ricercatrice sta lavorando a una guida simile per l'India.

Per il suo atlante indiano, von Krauland ha lavorato a distanza per collaborare con Siemens Gamesa, il Ministero delle energie nuove e rinnovabili, e gruppi di interesse come il National Institute of Wind Energy per raccogliere immagini satellitari e informazioni sulle distanze di arretramento richieste. Ha anche parlato con esperti locali per conoscere le sfide tecniche e le normative in atto.

Nel caso della Nazione asiatica il lavoro è stato molto più complicato e difficile, perché l'India non dispone di tutti i dati necessari, né riguardo agli edifici, né riguardo all'effettiva proprietà di determinate strutture o aree urbane.

Von Krauland ha quindi consultato più fonti, incrociando i dati e tentando di colmare le lacune nel miglior modo possibile, con l'obbiettivo di realizzare un lavoro puntuale e preciso, esattamente come per gli USA.

"Al momento, non esiste un atlante centralizzato o uno strumento di pianificazione che consenta agli sviluppatori indiani di prendere decisioni su dove collocare i parchi eolici in modo rapido ed efficiente", ha spiegato "Grazie al sostegno finanziario del King Center mi sono state concesse le risorse per concentrarmi sulla creazione di uno strumento software che può essere utilizzato da sviluppatori e responsabili politici per migliorare la selezione dei siti e il processo decisionale".

La ricercatrice ha infine dichiarato:

"Mi sento fortunata a far parte di una straordinaria rete di studiosi che lavorano per mitigare sfide globali estremamente importanti".

Von Krauland prevede di terminare la sua analisi dei dati indiani entro la di Marzo, per poi discuterla a Giugno presso l'Università di Stanford.

"Il cambiamento climatico è un problema enorme, che può sembrare travolgente e scoraggiante, quindi volevo essere dalla parte della risoluzione del problema, e quando ho trovato il programma Atmosphere/Energy, è stato un incontro straordinario per i miei interessi.".