La nona edizione del Simposio Internazionale sul Profilamento Troposferico (International Symposium on Tropospheric Profiling, ISTP) si è tenuta a L’Aquila dal 3 al 7 Settembre scorso. ISTP, organizzata per la prima volta in Italia dal Centro di Eccellenza CETEMPS dell’Università degli Studi dell’Aquila, ha richiamato un pubblico di circa 150 scienziati provenienti da 28 paesi e da istituzioni di prestigio quali NASA, Università di Harvard, Università di Cambridge, e Servizi Meteo Internazionali (Stati Uniti, Giappone, Francia, Germania, Olanda, Svizzera, Cina, Inghilterra). Obiettivo del Simposio, tenuto con cadenza triennale, consiste nell’identificare lo stato dell’arte e tracciare le direzioni future della ricerca scientifica e dello sviluppo tecnologico nell’ambito delle misure e modelli atmosferici, con applicazioni nel campo della Meteorologia, Climatologia, Qualità dell’Aria, ed Energie rinnovabili.
Il Simposio, patrocinato della Presidenza del Consiglio Regionale della Regione Abruzzo e dal Comune dell’Aquila, è stato organizzato da un partenariato che conta, oltre il CETEMPS, l’Istituto per le Metodologie e l’Analisi Ambientale del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IMAA-CNR), l’Agenzia Spaziale Europea, e l’ufficio europeo per la Cooperazione nella Scienza e Tecnologia.
Di particolare interesse per le energie rinnovabili, ISTP ha discusso l’utilizzo di strumentazione e tecniche avanzate in supporto ai modelli di previsione meteo al fine di ottimizzare lo sfruttamento dell’energia eolica e solare. Come ricordato dal Dr. James M. Wilczak del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) statunitense, le attuali previsioni per i campi di vento ed irraggiamento solare non sono tali da permettere un abbattimento dei costi delle energie eoliche e solari. Il problema è tutt’altro che banale, poiché considerando la curva di potenza delle turbine eoliche, modeste variazioni di velocità del vento (tra 5 e 10 m/s) corrispondono a grandi variazioni nella potenza disponibile (tra il 10 e 90%); lo stesso vale per l’effetto della presenza e caratteristiche di aerosol e nubi sulla disponibilità di energia solare.
E’ utile ricordare che i gestori della rete elettrica lavorano costantemente per bilanciare il carico (cioè la domanda di energia) con la generazione (cioè l’offerta) di energia. Tale bilanciamento viene mantenuto riducendo la produzione di energia da fonti programmabili come petrolio e carbone quando è maggiore la produzione di energia da fonti aleatorie (eolica e solare). L’efficienza delle centrali è però minore (fino al 30%) quando lavorano a basso regime, per cui è più conveniente diminuire la produzione mantenendo a pieno regime solo alcune centrali e fermando la produzione delle rimanenti, il cui riavvio prevede però dei tempi che vanno dalle 4 alle 24 ore a seconda del ciclo produttivo. Di conseguenza, una previsione più accurata della potenza disponibile dalle fonti eoliche e solari porta a ridurre gli sprechi di energia fossile di scorta (cioè prodotta per evitare eventuali instabilità legate alla natura aleatoria), riducendo di conseguenza sia il costo dell’energia che le emissioni di carbonio, dando vita ad una sorta di ciclo virtuoso in cui l’energia rinnovabile diventa sempre meno cara, quindi più utilizzata, riducendo ulteriormente le emissioni.
Di conseguenza lo scopo del progetto presentato al Simposio dal Dott. Wilczak, a cui partecipa anche un “cervello” italiano in fuga al NOAA, Dottoressa Laura Bianco, è proprio di dimostrare i benefici in termini economici ed ambientali di una previsione meteorologica a breve termine (0-6 ore) potenziata da modelli numerici avanzati e dall’assimilazione di strumentazione innovativa, quali radar profilatori di vento e radiometri in grado di monitorare lo stato termo-dinamico dell’atmosfera. I risultati del progetto per un mese di test (Ottobre 2011) dimostrano una riduzione fino al 12% nell’incertezza della velocità del vento nella previsione nelle prime 6 ore, con conseguenti benefici sia economici che ambientali: un aumento di 22GWh dell’energia eolica effettivamente sfruttata, un susseguente risparmio di circa 1 milione di dollari in termini di costi di produzione dell’energia e di quasi 6 milioni in termini di costi per gestire il carico, accompagnati da una riduzione di 4 tonnellate di gas inquinanti (NOx).
Tali risultati sono più che incoraggianti e offrono una solida giustificazione a progetti analoghi che sono attualmente in fase di definizione all’IMAA-CNR in collaborazione con produttori e gestori di energia italiani, al fine di migliorare la previsione quantitativa della potenza disponibile dalle fonti eoliche e solari, aumentandone la convenienza, e quindi diminuendone in definitiva il costo finale.
Nella cerimonia conclusiva, un pannello di sette esperti ha facilitato le conclusioni del Simposio, indicando che spunti innovativi di ricerca devono cercarsi nell’integrazione di varie strategie di osservazione, ottimizzando, date anche le ristrettezze imposte dall’economia, le risorse esistenti in un approccio sinergico.
Nell’occasione è stata anche conferita la Laurea Honoris Causa in FISICA DELL’AMBIENTE E METEOROLOGIA al Prof. Richard Mead Goody, emerito dell’Università di Harvard (USA). Infine, una serie di eventi sociali e culturali hanno accompagnato ISTP, promuovendo internazionalmente le realtà di eccellenza di questo splendido e martoriato pezzo di territorio, per farne veicolo di conoscenza della città de L’Aquila e del suo centro storico, contribuendo ad affermare L’Aquila quale Città della Cultura e della Scienza.
di Domenico Cimini – Istituto di Metodologie ed Analisi Ambientali del CNR