By Inquinamento acustico delle turbine eoliche
Dopo aver trattato nel dettaglio gli aerogeneratori con articoli come: Energia dal vento – la turbina eolica e Eolico – come sfruttare il vento, esaminiamo adesso il problema dell’inquinamento acustico e quindi il rumore prodotto dalle turbine eoliche.
Le emissioni acustiche dei generatori eolici sono di natura principalmente aerodinamica, si aggiungono ad essi anche quelli emessi dal moltiplicatore di giri e dall’alternatore.
Abbiamo già trattato di inquinamento acustico nell’articolo: Inquinamento acustico e come misurarlo, dove abbiamo esplicato concetti come la potenza sonora. Quest’ultima, nel caso dell’aerogeneratore, aumenta con la taglia della tipologia di turbina e con la velocità del vento.
Si prende di riferimento solitamente una velocità del vento di circa 8-10 m/s, alle quali le turbine di potenze elevate che oscillano tra i 500 kW e i 5 MW operano in condizioni di potenza nominale. In questo contesto i livelli di potenza sonora sono di circa 100 dB(A) per turbine con diametro di 40-50 metri e 105 dB(A) per turbine più grandi che oscillano sui 120 metri di diametro palare.
Ad una velocità massima del vento di solitamente 25 m/s le emissioni sonore risultano incrementate di circa 2-3 dB(A) rispetto a quelle nominali. Per vento intorno ai 3-4 m/s le emissioni risultano ridotte di circa 10 dB(A).
Per questi livelli di potenza sonora, corrispondono livelli di pressione sonora di circa 60 dB(A) per distanze degli strumenti di misurazione dall’aerogeneratore di 100 metri. Questo dato può essere dedotto anche dal grafico rappresentato nell’immagine che segue.
Livelli di potenza sonora e pressione sonora di una turbina eolica.
Altro fattore da prendere in considerazione è il rumore di fondo che aumenta in maniera direttamente proporzionale alla velocità del vento, in particolare di circa 2-3 dB(A) per m/s. Questo comporta che per elevate velocità del vento, il rumore di fondo sarà addirittura maggiore del rumore prodotto dalla turbina eolica stessa. La relazione può essere espressa nel seguente modo: 
dove u = velocità del vento.
Nel caso di una wind farm, il livello di pressione sonora visto sul grafico dovrà essere calcolato sommando opportunamente il contributo di ogni turbina. In particolare per un parco eolico con 20 aerogeneratori da 2 MW ciascuno, con potenza sonora di 105 dB(A), a distanza l’uno dall’altro di 80 metri, i livelli di pressione sonora massima che si misurano nell’impianto sono di circa 65-70 dB(A), ma se ci spostiamo a 1000 metri dal parco eolico il livello di pressione sonora si abbatte a 45 dB(A).
Per avere un termine di paragone, una turbina a vapore di media taglia presenta livelli di potenza sonora di 110-115 dB(A) mentre una pompa di 1 MW circa 100-110 dB(A). Solitamente all’interno della sala macchine delle centrali si misurano livelli di pressione sonora massimi di 95 dB(A).
Riduzione delle emissioni acustiche
Per limitare le emissioni acustiche si può intervenire o alla sorgente o, come più spesso accade sulla linea di propagazione. Nel primo caso la modifica è più complessa, ma per le turbine eoliche sono stati fatti numerosi studi per l’ottimizzazione dell’aerodinamica delle pale, portando a soluzioni come piccole seghettature della parte finale delle pale che comportano una riduzione dei vortici e quindi una riduzione del rumore. Il caso preso in esame è quello di DinoTails, la turbina eolica realizzata da Siemens che ha ridotto il rumore di 1-2 dB.
Flap seghettati delle DInoTails.
Gli interventi sulla linea di propagazione agiscono invece sulla conversione dell’energia sonora in energia termica o cinetica sfruttando barriere di vario tipo. Si parla solitamente di pannelli fonoassorbenti simili a quelli che si trovano nelle autostrade in prossimità dei centri abitati che permettono una riduzione di rumore fino a 15-20 dB.
In conclusione parlare di inquinamento acustico nel caso di aerogeneratori come di un problema fondamentale risulta quantomeno un’esagerazione. Per velocità del vento di 12 m/s il rumore di fondo già inizia a sovrastare quello della turbina stessa e, come spiegato esistono diversi metodi per limitare il rumore. È chiaro che una wind farm non possa essere messa nelle vicinanze di un centro abitato, ma i problemi importanti della produzione di energia elettrica mediante turbine eoliche non sono sicuramente il rumore o l’impatto visivo.
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Fonti
- Immagine di copertina
- Giorgio Cau, Daniele Cocco, “L’impatto Ambientale dei Sistemi Energetici”- IV Edizione, SGEditoriali.
- Immagine emissione acustica in funzione dello spazio
- Pale eoliche che si ispirano ai dinosauri
- scan da: Giorgio Cau, Daniele Cocco, “L’impatto Ambientale dei Sistemi Energetici”- IV Edizione, SGEditoriali.
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