Impianto eolico: come formarsi e come lavorarci

Quello delle energie rinnovabili è uno dei settori più in espansione. Un ambito in cui, oltre a varie figure chiave e settori di competenza, vi è una corsa all'investimento in nuove tecnologie. Sistemi che, sempre più efficacemente, rilevano modalità per ricavare energia a partire da fonti pulite. L'installatore di pannelli fotovoltaici è fra le professioni più richieste in questo campo; ma anche il settore eolico rappresenta una svolta interessante per chi vuole lavorare nelle energie rinnovabili. In questo articolo analizzeremo tutte le curiosità relative a un impianto eolico. Come funziona, come lavorarci, quali le figure proposte e, soprattutto, quali strumenti esistono per una formazione professionale di alto livello. Attivo nella formazione da anni, Mekhan mette disposizione strumenti didattico laboratoriali - marchio proprio, Gunt e Lucas Nulle- per scuole e università che vogliano erogare corsi in materie stem. Strumenti laboratoriali, e anche console portatili didattiche, per una formazione professionale in learning by doing in varie discipline tecniche: fra queste anche le energie rinnovabili.

Impianto eolico: grande interesse per l'energia pulita

Se è vero che l'interesse per l'energia pulita è esploso soprattutto negli scorsi anni, venendo sostituito nell'ultimo periodo da una lunga scia di episodi bellici e politici, la cultura green ha ormai attecchito nella nostra quotidianità. Arrivando, ha segnato una svolta nelle nostre abitudini di consumo. Sebbene l'agenda politica sia cambiata, e non venga più dato spazio mediatico a programmi come il green deal, le previsioni sull'impatto negativo dei combustibili fossili è sempre lo stesso. Molte direttive europee, specie quella sull'abbandono dei combustibili fossili, valgono ancora. E anche l'interesse per le energie rinnovabili è ormai un percorso iniziato, che negli anni si sta sviluppando in due distinte direzioni:

• la corsa a nuove tecnologie capaci di generare elettricità a partire da fonti di energia pulita;
• l'interesse per le rinnovabili non solo a livello aziendale, ma anche domestico.

L'impianto eolico, insieme a quello fotovoltaico, costituisce una delle alternative più valide e popolari ai tanto ripudiati combustibili fossili. Il tema dell'energia pulita è stato risollevato anche dalle AI, dal momento che si tratta di sistemi incredibilmente energivori.

I vantaggi dell'energia sostenibile

Ma perché l'energia verde riscuote tanto successo persino in ambito domestico? I motivi non sono legati semplicemente a una presunta coscienza ambientalista dei cittadini, ma a una questione di costi e di facilità d'uso. Questo tipo di energia presenta diversi vantaggi:

• a differenza dei combustibili fossili non produce rifiuti né rilascia nell'aria gas nocivi;
• è disponibile a basso costo e, nonostante le spese per l'installazione la manutenzione degli impianti, presenta soluzioni su misura con diversi bonus e incentivi;
• l'interesse non è soltanto a livello industriale ed esistono impianti domestici che soddisfano il fabbisogno di una singola abitazione.

L'impianto eolico produce elettricità a partire dalla spinta cinetica generata dal vento in modo pulito e con un impatto ambientale molto contenuto.

Impianti eolici: più antichi di quanto si creda

Il fatto che si potesse ricavare energia dalla forza generata dal vento era già stato intuito dagli antichi. I primi rudimentali impianti eolici -almeno a livello teorico di applicazione di questo principio fisico- erano presenti nel 3000 A.C. fra i persiani: gli antenati dei mulini a vento. Per individuare le origini storiche degli impianti eolici, infatti, non dobbiamo considerare tanto la tecnologia impiegata, quanto l'intuizione di poter creare movimento sfruttando la forza del vento. Con il tempo, il meccanismo divenne sempre più studiato ad elaborato, fino ad applicare questo principio anche nel movimento di slitte, veicoli acquatici, pompe per ricavare l'acqua dai pozzi e macine di frantoi. Oggi, i moderni impianti eolici fanno ricorso all'energia del vento per generare elettricità e lo fanno con un sistema molto sofisticato.

Funzionamento di un impianto eolico: pale eoliche collegate a un generatore elettrico

Parlando di un impianto eolico, ci si immagina un sistema molto complicato con elementi meccanici che si dispiegano arcani in un meccanismo impalpabile e intricato. Be', l'impianto è sicuramente molto elaborato, e l'utilizzo della forza del vento per convertirla in energia richiede, da un punto di vista ingegneristico, notevole preparazione tecnica e scientifica. Tuttavia, da una prospettiva puramente meccanica, le cose sono molto semplici. Le pale di un impianto eolico sono collegate al rotore. Questo, una volta che le pale vengono mosse dal vento, trasmette il movimento a un albero di trasmissione, connesso direttamente a un generatore elettrico. Perché il generatore elettrico possa attivarsi fornendo energia, serve che il vento agisca su di esso a una velocità di circa 3-5 m/s. La potenza dell'apparecchio cresce fino al raggiungimento della soglia sufficiente; tuttavia, per evitare danni, esistono meccanismi frenanti, qualora il vento soffiasse a una velocità superiore. Vi sono anche vari sistemi di controllo per monitorare la situazione e prevenire avarie.

Vari tipi di impianti eolici a seconda delle esigenze

A seconda del fabbisogno energetico richiesto, è possibile progettare diversi modelli di impianti eolici. Alcuni pensati per esigenze industriali, altri per piccole utenze domestiche e quotidiane. Tuttavia, grosso modo, è possibile individuare tre diversi modelli.

• Impianti eolici verticali: impianti perfetti per piccole esigenze domestiche. La manutenzione è semplice, dal momento che motore e generatore sono posizionati in basso, quasi all'altezza del suolo. Le pale sono disposte in modo trasversale rispetto alla direzione in cui soffia il vento; le componenti più importanti, invece, si trovano alla base della turbina.
• Impianti eolici orizzontali: quelli ad asse orizzontale, invece, hanno una potenza maggiore e sono adoperati soprattutto per scopi industriali. Il rotore è posto parallelamente rispetto al vento, mentre il generatore è sistemato in un involucro protettivo -gondola- posizionato sulla sommità della torre. Questo, nonostante la potenza, rende l'impianto molto più ingombrante e complicato da manutenere.
• Impianti microeolici e minieolici: impianti in formato più piccolo, progettati per fabbisogni energetici più modesti. Orientativamente, le turbine lavorano a una potenza fra i 20 e i 200 kW per i primi e 20 kW per i secondi. Gli impianti microeolici sono pensati per abitazioni e piccole attività. Quelli minieolici, invece, per spazi più isolati come stazioni meteo, rifugi e cucine di accampamenti.

Lavorare negli impianti eolici: una strada molto proficua

Dedicarsi a professioni connesse agli impianti eolici può essere una strada molto redditizia: diverse figure presenti fanno capo a diverse competenze. Oltre che dalla mansione, la retribuzione dipende tantissimo dall'esperienza e da quanto si sia anziani nel settore.  In linea del tutto generale, chi opera nell'eolico da tre anni ha una retribuzione annua di circa 35mila; retribuzione che può arrivare a 90mila quando si raggiungono i 10 anni di esperienza. Tuttavia, i guadagni aumentano tantissimo quando si lavora direttamente in ufficio: nella gestione di fondi di investimento, società di consulenza e accesso a bonus e incentivi nel campo delle rinnovabili.

Quali competenze per lavorare negli impianti eolici?

Lavorare negli impianti eolici richiede sicuramente un'elevata conoscenza tecnica e ingegneristica: specie se si opera nella progettazione, nella manutenzione e nell'efficientamento di tecnologie di conversione dell'energia. Tuttavia, esistono figure considerate trasversali, come il responsabile di sviluppo progetti e l'analista ambientale, per le quali sono richieste capacità organizzative, comunicative e di lavoro in team.

Le figure più tecniche del settore eolico

Fra le figure tecniche principali del settore eolico, possiamo rilevare le seguenti.

• Tecnici turbine: ingegneri specializzati in discipline quali ingegneria elettrica, meccanica aerospaziale e del vento. La loro responsabilità è quella di assicurarsi che le turbine lavorino in modo efficiente e sicuro. Per questo, si affidano a particolari software che simulano il funzionamento delle turbine in condizioni avverse. Gli strumenti didattici forniti da Mekhan consentono di formarsi in varie discipline stem e branche dell'ingegneria connesse a questa professione.
• Ingegneri elettrici: una delle figure più importanti, dal momento che hanno il compito di convertire la forza motrice del vento in energia elettrica, migliorando l'efficienza dell'impianto e sviluppando, a tal proposito, quadri, trasformatori e sistemi di controllo. È una figura la cui domanda è sempre più in aumento. Mekhan fornisce gli strumenti laboratoriali anche per formarsi in questa disciplina.
• Addetti alla manutenzione: queste figure devono verificare il corretto funzionamento di un impianto eolico. Per questo motivo, eseguono regolari ispezioni, si occupano della diagnostica dei problemi e sono responsabili di eventuali riparazioni. Oltre che a possedere una buona conoscenza circa il funzionamento di impianti meccanici ed elettrici, serve che siano in forma fisicamente. Succede molto spesso, infatti, che queste persone debbano salire in cima alle torri delle turbine nelle loro attività di manutenzione.
• Operatori di stabilimento: sono proprio queste figure a rispondere nelle situazioni di emergenza. Gli operatori di stabilimento monitorano le prestazioni delle turbine e verificano la potenza erogata, in modo da stroncare ogni imprevisto sul nascere. Per questo lavoro, serve avere dimestichezza con software di monitoraggio ed essere precisi e attenti al dettaglio. Bisogna vantare una buona tolleranza allo stress ed essere in grado di lavorare sotto pressione. Capita spesso di dover prendere decisioni molto difficili in modo rapido.

La fase progettuale di un impianto eolico e le figure professionali

Gestire un impianto eolico, però, non è soltanto una questione di ingegneria e capacità tecniche; bisogna considerare anche la parte progettuale. Un ambito che ha a che vedere con tutto ciò che riguarda la capacità di comunicazione, di coordinazione e di lavorare in team. Di seguito, le più importanti figure che lavorano in un impianto eolico dal punto di vista della progettazione.

• Project manager: su queste figure pesano le responsabilità relative alla gestione, il coordinamento e l'allocazione delle varie risorse del progetto. In sostanza, sono responsabili della costruzione e il corretto funzionamento dell'impianto eolico. Devono gestire il budget, verificare il rispetto dei vari requisiti normativi e confrontarsi con un team di figure specializzate quali ingegneri, fornitori e appaltatori.
• Lavoratori edili: a loro spetta quella che potremmo definire la manovalanza del progetto. Si tratta, tuttavia, di una manovalanza altamente specializzata, dal momento che si dovrà pensare all'installazione delle turbine e a sistemare i vari cavi elettrici. Servirà avere esperienza nei cantieri, con lavori particolarmente tecnici, e anche nell'uso di macchinari pesanti.

Le figure che lavorano nella logistica di un impianto eolico

Ma la gestione e la costruzione di un impianto eolico prevede anche un uso continuo di risorse, che devono essere facilmente reperibili e trasportate servendosi un sistema logistico efficiente.

• Addetti alla logistica: sono loro a occuparsi dello stoccaggio e del trasporto di materiali e attrezzature. Gestiscono l'inventario riguardante tutti le forniture e le parti da sostituire, assicurandosi che tutto sia disponibile e consegnato in tempo. In questo caso, serve precisione e grande capacità di pianificazione.

Normativa e impatto ambientale di un impianto eolico: le figure incaricate

Non dimentichiamo che il fine principale di un impianto eolico è quello di ridurre l'impatto ambientale, ricavando elettricità da fonti di energia sostenibile e riducendo tutte le emissioni di gas nocivi derivanti da un uso di combustibili fossili. Il fine, dunque, è quello di migliorare i sistemi di conversione ed efficientamento energetico; ma anche quello di assicurare il rispetto della normativa vigente. In questo caso possiamo distinguere due figure importanti.

• Analisti ambientali: queste figure monitorano l'impatto ambientale dell'impianto eolico, verificando gli effetti sulla fauna, la flora, le risorse idriche e la qualità dell'aria. Monitoraggio che avviene durante tutto il processo di vita del sistema eolico: progettazione, costruzione e funzionamento. In questo caso, serve essere formati in scienze ambientali e avere una sensibilità ambientalista.
• Esperti in affari regolatori: per questa figura, serve avere una formazione di tipo giuridico, con un particolare predilezione per tutto ciò che concerne la normativa di tipo ambientale, in ambito locale, statale e comunitario. Questa figura dovrà assicurare il rispetto dei requisiti legali nella costruzione di un impianto eolico, impegnandosi per ottenere permessi, approvazioni e licenze.

Come formarsi per lavorare in un impianto eolico? La didattica laboratoriale

Come abbiamo detto, per lavorare nelle energie rinnovabili, serve una formazione approfondita di tipo tecnico, con specializzazione in discipline afferenti all’ingegneria elettrica, meccanica e ai sistemi di conversione dell'energia. Per questa e varie materie stem, Mekhan promuove da tempo un approccio laboratoriale il quale, alla formazione teorica, connette la pratica con strumenti di laboratorio, così che gli studenti possano “apprendere facendo”. Mekhan ritiene che la sola teoria non basti per una formazione veramente qualificata.

Impianti eolici didattici in miniatura

Per questo, insieme ai partner LN e Gunt, Mekhan mette a disposizione vari strumenti per una formazione professionale approfondita. Per quanto concerne il settore delle energie rinnovabili, in particolare, dispone di modelli in miniatura di impianti eolici capaci di simulare la forza del vento, consentendo agli studenti di apprenderne il funzionamento in condizioni di totale sicurezza.

• EWG1 della LN: il modello in miniatura di una centrale eolica che permette agli studenti di studiare comodamente la progettazione e il funzionamento delle varie componenti dell'impianto, simulando la forza indotta dal vento. L'apparato dispone di un banco di prova e si avvale di un software WindSim.
• EWG2 di LN: piccoli impianti eolici didattici che lavorano a una potenza di 5 kW, con l'energia che può essere immagazzinata in accumulatori. Anche qui gli effetti dell'energia eolica possono essere riprodotti artificialmente grazie al banco di prova della macchina e all'efficienza del software WindSim.
• ET 210 della GUNT: ET 210 illustra un impianto eolico con pale del rotore regolabili e generatore a velocità variabile. L'impianto eolico è installato su una torre in una galleria del vento. Il flusso d'aria è generato da una ventola a velocità regolabile. Un raddrizzatore di flusso garantisce un flusso costante e a bassa turbolenza. Un rotore a tre pale aziona direttamente il generatore. Il funzionamento e il controllo dell'unità sperimentale vengono effettuati tramite un PC CON software GUNT collegato tramite interfaccia USB . Il software compatibile con la rete, consente di osservare, acquisire e analizzare gli esperimenti da un numero qualsiasi di postazioni di lavoro. Il software GUNT calcola la potenza elettrica convertita, la coppia del generatore e i parametri specifici del sistema.

Esperto in energie rinnovabili con gli strumenti laboratoriali di Mekhan

La strumentazione didattica di Mekhan è pensata per una formazione di alto livello in varie discipline stem, comprese le energie rinnovabili. Perfetta per qualunque scuola, università o ente di formazione interessato a una didattica all'avanguardia, concepita in ottica learning by doing. Per chi desidera formarsi nelle energie rinnovabili la formazione laboratoriale rappresenta una strada obbligata: pratica e teoria con sistemi di simulazione per fare esperienza sul campo. Visita il nostro sito e scopri i nostri strumenti didattici.