Cos'è l'energia potenziale del vento?
Energia potenziale fu definita per la prima volta nel XIX secolo dal fisico scozzese William Rankine. Lo spiegò come energia immagazzinata all'interno di un sistema che poteva essere convertito in lavoro. Quando si fa riferimento all'energia del potenziale eolico, questo può essere inteso come la quantità di energia utilizzabile che può essere prodotta fattibilmente dalle correnti del vento. Tale energia eolica viene convertita in energia cinetica attraverso mezzi come turbine eoliche, mulini a vento, pompe a vento e vele di navi. L'umanità ha una lunga storia nell'uso dell'energia potenziale del vento per i propri scopi: alimentare i mulini a vento, macinare il grano, spingere le navi a vela attraverso il mare e, più recentemente, per produrre elettricità.
L'energia potenziale del vento viene misurata a Joules. Un joule è definito come il lavoro necessario per produrre un watt di potere per un secondo periodo. La teoria di base dietro l'energia del potenziale eolico afferma che il vento a una certa velocità e forza può creare abbastanza joule di energia per svolgere un determinato compito. Ad esempio, se una brezza costanteGira le lame di una turbina eolica 10 rivoluzioni al secondo e ogni rivoluzione ha prodotto 1,5 joule, quindi l'energia del potenziale eolico risultante sarebbe 15 joule. Ciò significa che potrebbe ragionevolmente produrre 15 watt di energia ogni secondo.
Usando questo stesso esempio, se il vento continuasse alla stessa brezza costante per un'ora, produrrebbe 54 chilowatt di elettricità. L'energia potenziale della brezza sarebbe di 54.000 joule all'ora. Tale figura potrebbe alimentare una lampadina da 100 watt continuamente per 540 ore prima di essere esaurita.
La formula per la figurazione dell'energia del potenziale eolico viene anche utilizzata per valutare la fattibilità economica dei campi della turbina eolica e di altri metodi di raccolta dell'energia eolica. Nelle aree in cui il vento è stabile, può essere una decisione economicamente valida per cercare di sfruttare il suo potere. Nelle aree in cui il movimento dell'aria è inferiore a costante, tuttavia, le spese coinvolte nell'impostazionee mantenendo le turbine eoliche e altri dispositivi per sfruttare l'energia può superare tutti i benefici che potrebbero essere guadagnati.
Per determinare la fattibilità economica, viene utilizzata la formula utilizzata per ottenere l'energia del potenziale eolico dall'esempio precedente e quindi moltiplicata per il numero di turbine eoliche proposte. Usando l'esempio precedente, se una singola turbina eolica produce 54.000 joule di energia elettrica all'ora, ci si può ragionevolmente che dieci turbine eoliche abbiano un'energia potenziale del vento di 540.000 joule all'ora. In questa stima, l'energia potenziale del vento di un tale campo di turbina eolica avrà il potenziale per produrre 540 chilowattora di elettricità all'ora per tutto il tempo in cui il vento continua.