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- Di Arianna Andalusi
Aquiloni e aerostati inseguono i venti d’alta quota: meno materiali, ma restano sfide tecniche e normative
Per produrre più energia dal vento si possono costruire torri sempre più alte e pale sempre più grandi. Oppure si può eliminare quasi completamente la torre e mandare direttamente in cielo la parte della macchina che intercetta il vento.
È il principio dell’energia eolica aerotrasportata, una famiglia di tecnologie che utilizza ali, aquiloni o aerostati vincolati al terreno per raggiungere correnti generalmente più intense e regolari di quelle presenti vicino alla superficie. Nell’agosto 2026 la cinese Sawes Energy Technology ha completato un test dell’S4000, un enorme aerostato capace di operare a una quota di 4.000 metri sul livello del mare.
In Europa, intanto, aziende come SkySails Power, Kitepower, Kitemill ed EnerKite stanno sviluppando sistemi basati su ali controllate automaticamente. Non è ancora un’alternativa industriale alle turbine tradizionali, ma l’idea è uscita da tempo dai laboratori: ora la sfida riguarda affidabilità, automazione, costi e gestione dello spazio aereo.
Il vento cresce con l’altezza
Vicino al terreno il vento viene rallentato dall’attrito con il suolo, dalla vegetazione, dagli edifici e dalla morfologia. Salendo di quota questi effetti diminuiscono e, in molte condizioni, le correnti diventano più veloci e regolari.
È un vantaggio importante perché la potenza disponibile nel vento cresce approssimativamente con il cubo della velocità: raddoppiare la velocità significa, almeno teoricamente, moltiplicare per otto la potenza della corrente d’aria. L’effettiva convenienza dipende però dal profilo atmosferico locale e non cresce indefinitamente con la quota.
I sistemi eolici aerotrasportati cercano proprio il compromesso migliore tra vento disponibile, lunghezza e resistenza del cavo, sicurezza del volo e capacità di controllo. I sistemi europei attualmente più vicini alla commercializzazione lavorano generalmente a poche centinaia di metri dal terreno, mentre architetture aerostatiche sperimentali come quella cinese puntano a quote molto superiori. Una recente revisione scientifica considera l’accesso a venti più persistenti uno dei principali vantaggi della tecnologia, insieme alla riduzione delle strutture fisse necessarie a terra.
L’aquilone diventa generatore
Una delle soluzioni più sviluppate utilizza una grande ala flessibile o rigida collegata mediante un cavo a una stazione installata a terra. L’ala non rimane ferma come un normale aquilone: vola trasversalmente al vento descrivendo generalmente traiettorie a otto. In questo modo la sua velocità relativa rispetto all’aria può diventare molto maggiore di quella del vento stesso, aumentando la forza esercitata sul cavo.
Durante la fase di produzione il cavo viene svolto da un tamburo e la sua trazione aziona un generatore elettrico. Raggiunta la massima estensione, il sistema modifica l’assetto dell’ala per ridurre la forza aerodinamica e riavvolge il cavo consumando una frazione dell’energia appena prodotta. Poi il ciclo ricomincia.
Governare l’imprevedibilità del vento
È un principio apparentemente semplice, ma richiede controllo automatico continuo di posizione, traiettoria, velocità, tensione del cavo e condizioni atmosferiche. Una raffica improvvisa non può essere gestita come su un aquilone sportivo: deve essere prevista e compensata in pochi istanti da sensori, attuatori e software.
Duecento kilowatt in volo
SkySails Power è uno degli esempi più avanzati di questa architettura. Il sistema Venyo utilizza un’ala fino a 180 m² collegata alla stazione di terra e dichiara una potenza media di ciclo fino a 200 kW. Il modello Kyo sale a un’ala di 450 m² e punta a 450 kW.
Il cavo può raggiungere circa 800 metri di lunghezza e, conclusa la fase di produzione, viene recuperato dalla stazione prima di iniziare un nuovo ciclo. Secondo il costruttore, Kyo potrebbe produrre fino a circa 1.780 MWh all’anno nei siti più favorevoli.
Sono dati commerciali e vanno quindi distinti dalle prestazioni misurate da organismi indipendenti, ma mostrano la direzione dello sviluppo: non più dimostratori da pochi kilowatt, bensì macchine che iniziano ad avvicinarsi alla scala delle piccole turbine eoliche convenzionali. La stessa azienda sta lavorando anche a sistemi da 1 MW. Il vantaggio logistico è evidente: ala, cavo e generatore possono essere trasportati in container senza movimentare torri e pale lunghe decine di metri.
L’Europa punta sui 100 kW
Anche Kitemill, in Norvegia, sta sviluppando un sistema commerciale da 100 kW denominato KM2. Il progetto è sostenuto dall’European Innovation Council con un contributo di circa 2,5 milioni di euro e punta a dimostrare la macchina in condizioni operative entro il 2026.
La società stima di poter utilizzare fino al 90% in meno di materie prime e di materie prime critiche rispetto all’eolico convenzionale, ma si tratta ancora di obiettivi dichiarati dal progetto e non di risultati consolidati su grandi parchi commerciali.
Nei Paesi Bassi Kitepower ha invece sperimentato un sistema da 30 kW accoppiato a una batteria da 400 kWh nell’ambito del progetto europeo DEM-AWE. Il campo applicativo scelto è significativo: cantieri, aziende agricole, isole e comunità isolate che oggi dipendono spesso da generatori diesel. Prima di competere direttamente con una turbina da diversi megawatt, l’eolico aerotrasportato potrebbe quindi trovare spazio dove leggerezza, mobilità e rapidità d’installazione valgono più della potenza assoluta della singola macchina.
Quando vola la turbina
L’aquilone non è però l’unica soluzione possibile. Una seconda famiglia porta in quota direttamente il generatore e le turbine, sostenendoli con un aerostato riempito con un gas più leggero dell’aria. In questo caso il cavo di vincolo svolge anche una funzione elettrica: trattiene la piattaforma e trasferisce verso terra l’energia prodotta.
È l’architettura scelta dalla cinese Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology, conosciuta come Sawes Energy Technology. Il suo S4000 misura 67 metri di lunghezza, 40 di larghezza e 23 di altezza, dimensioni paragonabili a quelle di un grande aeromobile. L’involucro riempito di elio sostiene moduli di generazione e un carico utile superiore a una tonnellata.
Durante il test realizzato nell’agosto 2026 nel nord-ovest della Cina, la piattaforma ha completato l’intero ciclo di salita, permanenza in quota, produzione elettrica e rientro. Il sistema può fornire tensioni comprese fra 10 e 35 kV e il costruttore indica una vita progettuale di 20 anni.
Quattromila metri, non stratosfera
Il nome commerciale completo dell’S4000 parla di sistema eolico aerotrasportato “stratosferico”, ma serve una precisazione. I 4.000 metri indicati nel test rappresentano una quota sul livello del mare e non necessariamente l’altezza della macchina rispetto al terreno; inoltre, alle medie latitudini la stratosfera inizia normalmente molto più in alto, intorno a 10-12 km.
S4000 deve quindi essere considerato un sistema di eolico d’alta quota, non una macchina che abbia realmente operato nella stratosfera. La terminologia non riduce l’interesse del test: portare una piattaforma di quelle dimensioni in quota, stabilizzarla, produrre elettricità e recuperarla significa affrontare problemi aerodinamici, strutturali e di controllo molto più complessi rispetto a un normale aerostato vincolato.
Sawes sta già utilizzando i dati ottenuti per lo sviluppo dell’S6000, un sistema futuro per il quale viene indicata una potenza nell’ordine dei 5 MW. Prima di arrivare a quella scala, però, serviranno prove di lunga durata che dimostrino resistenza dell’involucro, affidabilità dei cavi e continuità operativa.
Il vantaggio dei materiali
Una turbina eolica convenzionale richiede una torre in acciaio o calcestruzzo, grandi fondazioni, una navicella e pale che nelle macchine più potenti superano ormai ampiamente i cento metri. Eliminare la torre significa ridurre drasticamente una delle componenti più pesanti dell’impianto.
Uno studio di valutazione del ciclo di vita pubblicato su Energies ha confrontato un ipotetico sistema aerotrasportato da 5 MW con una turbina convenzionale della stessa classe. Nel modello analizzato, la massa complessiva scendeva da circa 2.708 a 913 tonnellate, una riduzione vicina al 70%.
L’impatto climatico lungo il ciclo di vita risultava pari a circa il 60% di quello della turbina tradizionale. Il vantaggio non è però proporzionale alla riduzione di massa perché ali, funi ad altissime prestazioni, elettronica e componenti meccanici utilizzano materiali sofisticati con impatti specifici più elevati. Inoltre il cavo è sottoposto continuamente a flessione, trazione e avvolgimento e può richiedere sostituzioni molto più frequenti di una torre.
Meno cemento, più manutenzione
È qui che l’immagine dell’“eolico senza infrastrutture” diventa fuorviante. La torre scompare, ma non scompaiono fondazioni, stazione di generazione, sistemi di lancio e recupero, cavi elettrici, dispositivi di sicurezza e manutenzione.
Soprattutto, una parte fondamentale della macchina vola e deve essere riportata periodicamente a terra. Ali tessili e rigide sono esposte a raggi ultravioletti, pioggia, ghiaccio, sabbia, fulmini e continui cicli di carico; il cavo deve sopportare tensioni elevate con il minor peso e la minore resistenza aerodinamica possibile.
Nei sistemi aerostatici si aggiungono la tenuta dell’involucro e la gestione dell’elio, un gas non rinnovabile e soggetto a perdite. La riduzione dei materiali strutturali rimane quindi un vantaggio potenziale concreto, ma deve essere confrontata con frequenza delle sostituzioni, durata dei componenti aeronautici e disponibilità reale dell’impianto. Una revisione sistematica del 2025 individua proprio affidabilità in condizioni estreme, controllo e scalabilità tra i principali problemi ancora aperti.
Il cielo diventa impianto
Esiste poi un limite che una turbina tradizionale affronta solo marginalmente: lo spazio aereo. Un’ala collegata a un cavo lungo centinaia di metri occupa un volume molto maggiore della propria impronta al suolo e può interferire con aviazione generale, elicotteri, droni e rotte militari. In caso di perdita di controllo deve inoltre esistere una procedura che impedisca all’ala o al cavo di trasformarsi in un pericolo.
La realizzazione di un parco composto da decine di sistemi aumenta ulteriormente la complessità: le traiettorie devono essere coordinate evitando collisioni e interferenze aerodinamiche. È uno dei motivi per cui il settore sta lavorando alla standardizzazione.
Airborne Wind Europe ha proposto di estendere la famiglia di norme IEC 61400 con specifiche dedicate ai sistemi eolici aerotrasportati e alle modalità con cui misurarne le prestazioni. Il fatto stesso che le norme siano ancora in costruzione fotografa bene lo stato industriale della tecnologia: promettente, ma non ancora matura come l’eolico convenzionale.
Anche l’Italia studia il cielo
La ricerca italiana ha un ruolo non secondario. Il concetto KiteGen, sviluppato a Torino nei primi anni Duemila, è stato uno dei progetti pionieristici nell’utilizzo di aquiloni controllati collegati a generatori a terra.
Oggi il Politecnico di Milano lavora invece sulle possibili applicazioni offshore dell’energia eolica aerotrasportata. Nel 2026 ricercatori dell’ateneo hanno presentato alla International Airborne Wind Energy Conference una valutazione tecnico-economica preliminare per applicazioni marine italiane.
L’interesse nasce anche dalla conformazione dei nostri mari: fondali rapidamente profondi rendono più complessa l’installazione dell’eolico offshore tradizionale e spingono verso piattaforme galleggianti. Una macchina aerotrasportata potrebbe ridurre peso e dimensioni della piattaforma necessaria in superficie, ma introduce contemporaneamente nuove interazioni tra moto ondoso, tensione del cavo e traiettoria dell’ala.
Studi italiani recenti mostrano che queste oscillazioni possono generare fenomeni di fatica nei sistemi di ormeggio e devono essere considerati nella strategia di controllo.
Non sostituirà le pale
L’eolico aerotrasportato viene spesso presentato attraverso confronti spettacolari: costi inferiori del 90%, venti disponibili centinaia di volte superiori alla domanda mondiale, fattori di capacità elevatissimi. Sono indicazioni del potenziale teorico o obiettivi industriali, non prestazioni che oggi possano essere generalizzate.
Le moderne turbine terrestri e offshore sono il risultato di decenni di sviluppo, dispongono di filiere globali, certificazioni consolidate e macchine commerciali da molti megawatt. Aquiloni e aerostati sono invece ancora nella fase in cui dimostratori da decine o centinaia di kilowatt devono trasformarsi in sistemi capaci di funzionare automaticamente per migliaia di ore all’anno.
Il loro spazio potrebbe quindi essere inizialmente complementare: aree remote, microreti, cantieri, isole e offshore profondo. Se riusciranno a dimostrare lunga durata, sicurezza e costi competitivi, il vantaggio sarà evidente: per raggiungere il vento più forte non sarà più necessario costruire una torre sempre più alta. Basterà lasciare che sia la macchina a salire.
