A metà del XX secolo, gli Stati Uniti presero una decisione che in seguito un alto ufficiale della Marina definì «la cosa più stupida che questo Paese abbia mai fatto». Qian Xuesen, indiscusso genio dell’ingegneria aeronautica, cofondatore del prestigioso laboratorio JPL della NASA e figura chiave nello sviluppo della missilistica statunitense, fu espulso in Cina nel 1955 con l’accusa di simpatie comuniste nel pieno della caccia alle streghe. Qian, accolto come un eroe nella sua terra natale, è diventato il padre del programma spaziale e dello sviluppo dei missili balistici della Cina. Decenni dopo, una nuova generazione di ingegneri cinesi, eredi dell’ecosistema scientifico che ha contribuito a costruire, ha battuto un record mondiale con una tecnologia che persegue una vecchia ambizione di Qian Xuesen: turbine eoliche che volano come dirigibili per raccogliere l’energia dei venti ad alta quota.
Un dirigibile ancorato a terra per generare elettricità
Lo scorso 10 ottobre, nei cieli di Jingmen, nella provincia di Hubei, un aerostato lungo 23 metri simile a un dirigibile si è elevato fino a 500 metri di altezza. Non era un veicolo di trasporto o di sorveglianza, ma l’S500, un sistema galleggiante di energia eolica che, a quell’altitudine, ha iniziato a generare più di 50 kilowatt di potenza.
Con questo volo, la Cina non solo ha avviato un progetto innovativo, ma ha anche polverizzato due record mondiali che fino ad ora erano detenuti da un team di ricerca del MIT americano: quello della maggiore altitudine di volo per una turbina di questo tipo (il precedente era di 297 metri) e quello della maggiore potenza generata (rispetto ai precedenti 30 kW).
Il concetto, sviluppato dalla società SAWES in collaborazione con l’Università di Tsinghua e l’Accademia cinese delle scienze, è tanto elegante quanto complesso. Il sistema utilizza un dirigibile riempito di elio per sollevare una turbina eolica ad altitudini dove il vento è molto più forte e costante che in superficie. L’elettricità generata viene trasmessa a una stazione a terra attraverso lo stesso cavo ad alta resistenza che fissa la struttura.
Il vantaggio di questo progetto è evidente: l’energia che può essere estratta dal vento è proporzionale al cubo della sua velocità; e a centinaia di metri di altezza, i venti non solo sono più veloci, ma anche più stabili, riducendo significativamente l’intermittenza che affligge i parchi eolici terrestri. Secondo i calcoli degli sviluppatori, le risorse eoliche nella stratosfera sopra una regione come Hami, nello Xinjiang, sono 40 volte superiori a quelle della superficie.
Dalle situazioni di emergenza alla generazione su scala di rete
L’S500 e il suo successore, l’S1000 da 100 kW testato per la prima volta a gennaio, sono stati sviluppati per i soccorsi di emergenza, la sicurezza urbana e i luoghi con una topografia difficile. In caso di terremoto o alluvione, il sistema può essere rapidamente dispiegato per fornire energia e comunicazioni nella zona del disastro.
Ma le ambizioni di SAWES vanno ben oltre. L’azienda ha appena completato l’assemblaggio del prossimo modello nella sua roadmap: l’S1500, progettato per operare a 1.500 metri di altitudine, rappresenta un enorme salto in avanti in termini di capacità, con una potenza di generazione di 1 megawatt. È la prova che la tecnologia non cerca solo nicchie come la risposta alle emergenze, ma aspira a diventare una fonte di energia rinnovabile su scala di rete elettrica.
Per raggiungere questa potenza, l’S1500 integra un complesso sistema di 12 generatori che operano simultaneamente all’interno del suo condotto centrale. La chiave per far volare un sistema così potente è l’ingegneria dei materiali: i generatori sono realizzati in fibra di carbonio per ridurre al minimo il peso, mantenendo la struttura completa al di sotto di una tonnellata.
Come il suo fratello minore, l’energia viene convertita in elettricità nel dirigibile stesso e scende a terra attraverso un cavo integrato nell’ancoraggio. Con questo progetto, SAWES è riuscita ad attirare il sostegno di importanti fondi di investimento e contratti che superano già i 500 milioni di yuan (circa 64 milioni di euro). L’azienda ha aperto uno stabilimento di assemblaggio a Yueyang.
La storia di Qian Xuesen è uno dei più grandi aneddoti sulle conseguenze impreviste della politica della paura. Come riporta il Los Angeles Times, l’uomo che interrogò Wernher von Braun e gettò le basi del JPL fu allontanato e rimandato in un Paese che, all’epoca, aveva uno sviluppo scientifico molto inferiore. Si impegnò a cambiare questa situazione e ora i suoi eredi stanno realizzando alcune delle sue idee nel suo Paese natale.
