Il vento è calore del Sole trasformato in energia meccanica dal più grande collettore solare a nostra disposizione, l’atmosfera terrestre. Si valuta che la potenza totale del vento sia compresa fra i 1 700 e i 3 500 TeraWatt; per meglio apprezzarne le dimensioni, l’intero fabbisogno primario di energia dell’umanità è stimato in circa 14 TW.
L’energia del vento non è però distribuita in maniera uniforme, ma prevalentemente concentrata negli strati alti della troposfera alle latitudini centrali dei due emisferi. La quota più favorevole per potenza specifica del vento si trova, difficilmente sfruttabile, a circa 10 000 metri di altitudine, dove le velocità medie del vento possono superare 45 metri/secondo (equivalenti a 162 kilometri/ora). Lo si può vedere nel grafico sottostante che mostra 10 anni di rilevazioni alla quota di 250 hectoPascal (misura della pressione atmosferica, equivalente a millibar), pari a circa 10 400 metri di altitudine (immagini fornite da NOAA/ESRL Physical Sciences Division, Boulder Colorado dal sito internet http://www.cdc.noaa.gov).
Da tali altitudini, la velocità e l’energia del vento decadono via via che si scende verso il suolo, le masse d’aria restituendo calore per frizione fra di loro e con l’orografia del territorio. Nel grafico sottostante alla quota di 500 hPa (pari a circa 5 600 metri di altitudine) si può notare come siano già molto diminuite le velocità medie del vento.
A 80 metri dal suolo, quota rappresentativa delle torri eoliche di ultima generazione, la media mondiale della velocità del vento è stimata in 4,6 m/s, non sufficiente per lo sfruttamento industriale; a 10 metri dal suolo è ancora inferiore, stimata in 3,3 m/s (si veda Evaluation of global wind power, Cristina L. Archer – Mark Z. Jacobson, Journal of Geophysical Research – Atmospheres, 2005).
Ma staccarsi dal suolo e raggiungere il vento in quota è già molto vantaggioso a 800 metri, la quota rappresentativa di una centrale Kite Gen, dove il vento medio a livello globale è stimato da Kite Gen Research a 7,2 m/s. A tale quota infatti la potenza specifica del vento, come si può vedere dalla seguente tabella, è quasi 4 volte quella a disposizione delle torri eoliche.
| Altezza dal suolo [m] | Velocità del vento [m/s] | Potenza specifica [W/m²] |
|---|---|---|
| 800 | 7,2 | 205 |
| 80 | 4,6 | 58 |
| 10 | 3,3 | 22 |
Mediamente quindi ogni punto della superficie terrestre, a 800 metri sulla propria verticale, può con una centrale Kite Gen attingere a una potenza specifica del vento sufficiente per la produzione di energia.
Ulteriori dati sul vento d’alta quota sono riportati sull’Atlante del vento di alta quota realizzato recentemente da Cristina L. Archer e Ken Caldeira.
REF. KITEGEN.COM
