Dai mulini a vento alle turbine eoliche: la stessa idea, 800 anni dopo

Una moderna turbina eolica e un mulino a grano medievale funzionano con lo stesso principio: l'aria in movimento che fa girare un albero. Ciò che è cambiato nel corso di mille anni è ciò che quell'albero era destinato a fare.

I primi mulini a vento risalgono a circa 1.400 anni fa, a Sistan, una regione al confine tra l'attuale Iran e l'Afghanistan, dove i costruttori del VII secolo eressero mulini ad asse verticale con pale di legno ricoperte di tela per macinare il grano e sollevare l'acqua dai pozzi. Il progetto si diffuse verso ovest lungo le rotte commerciali nei secoli successivi: entro l'XI secolo, l'energia eolica era ampiamente utilizzata in tutto il Medio Oriente, e a mercanti e crociati di ritorno è attribuito il merito di aver portato la tecnologia in Europa.

I costruttori europei modificarono sostanzialmente il progetto. Invece dei mulini ad asse verticale della Persia, svilupparono mulini a vento ad asse orizzontale con le ormai familiari vele rotanti montate su una torre o un palo, e gli olandesi in particolare usarono grandi pompe a vento per prosciugare laghi e paludi nel basso delta del Reno, recuperando terre che altrimenti sarebbero rimaste sott'acqua. Entro il XIV secolo, i mulini a vento si erano diffusi fino alla Russia, e la macinazione del grano con un mulino azionato dal vento — piuttosto che da una persona, un animale o acqua corrente — era diventata una delle tecnologie più importanti nel mondo medievale.

Un nuovo continente, una nuova forma

Quando i coloni europei portarono la tecnologia dei mulini a vento in Nord America, il progetto cambiò di nuovo per adattarsi a un paesaggio diverso. Invece di un grande rotore su un asse orizzontale, i mulini americani utilizzavano tipicamente molte pale corte disposte attorno a un asse verticale, permettendo al mulino di catturare il vento proveniente da qualsiasi direzione — utile nelle pianure aperte e mutevoli dell'Ovest americano, dove migliaia di questi mulini più piccoli furono installati per pompare acqua per le fattorie e il bestiame. Una svolta commerciale avvenne negli anni '50 dell'Ottocento, quando Daniel Halladay e John Burnham costruirono un mulino a vento che si girava automaticamente per affrontare il vento e regolava la propria velocità, rendendo l'acqua pompata dal vento drasticamente più pratica e affidabile in tutta la frontiera.

Il salto dalla macinazione del grano alla generazione di energia

La svolta verso l'elettricità avvenne alla fine del XIX secolo, e avvenne quasi contemporaneamente in due luoghi. In Scozia, l'ingegnere elettrico James Blyth costruì quello che è generalmente accreditato come il primo generatore di elettricità alimentato dal vento. Negli Stati Uniti, l'inventore Charles F. Brush costruì una macchina molto più grande nel 1887 e la installò in Ohio l'anno successivo — un rotore di 56 piedi di diametro, che alimentava batterie che illuminavano la sua casa, producendo circa 12 kilowatt. Quella macchina, e quelle che la seguirono, sono il motivo per cui anche la parola cambiò: un mulino a vento che macinava il grano rimase un mulino a vento, ma un mulino a vento costruito per produrre elettricità iniziò a essere chiamato turbina eolica. Lo sviluppo continuò per tutto il XX secolo — pale d'acciaio al posto di legno e tessuto, e nel 1941, la prima turbina progettata per produrre un megawatt completo di potenza. Le crisi petrolifere degli anni '70 spinsero poi la tecnologia eolica da una nicchia a un oggetto di seri investimenti nazionali, una traiettoria che corre in una linea più o meno ininterrotta fino alle grandissime turbine offshore che vengono installate oggi.


Raccontato come una storia illustrata

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Domande frequenti

I mulini a vento sono stati inventati in Europa?

No. I primi mulini a vento conosciuti furono costruiti intorno al VII secolo a Sistan, al confine tra l'attuale Iran e l'Afghanistan, utilizzando un progetto ad asse verticale per macinare il grano e pompare acqua. La tecnologia raggiunse l'Europa secoli dopo, portata lungo le rotte commerciali e dai crociati di ritorno, dove i costruttori la riprogettarono nei mulini ad asse orizzontale che la maggior parte delle persone immagina oggi.

Quando i mulini a vento hanno iniziato a generare elettricità?

Il cambiamento avvenne alla fine del 1880. L'ingegnere scozzese James Blyth costruì un primo generatore eolico intorno al 1887, e l'inventore americano Charles F. Brush installò una macchina più grande di 56 piedi in Ohio nel 1888 che illuminava la sua casa. È in questo periodo che il termine 'turbina eolica' iniziò a sostituire 'mulino a vento' per le macchine costruite per produrre elettricità piuttosto che macinare il grano.

Qual è la differenza tra un mulino a vento e una turbina eolica?

Meccanicamente, entrambi convertono il movimento del vento in un albero rotante — la fisica di base non è cambiata. La differenza è a cosa è collegato quell'albero: l'albero di un mulino a vento tradizionalmente azionava macine o una pompa dell'acqua, mentre l'albero di una turbina eolica aziona un generatore elettrico. Le turbine moderne sono anche molto più grandi, con pale che possono superare i 100 metri, rispetto alle vele di legno di un mulino tradizionale.

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