Quel genio di Nikola Tesla

Nikola Tesla, un nome senza alcun dubbio a tutti noto. Uno scienziato avvolto da un alone di mistero e spesso associato alle più strane bizzarrìe ed eccentriche invenzioni, complice anche la sua personalità sui generis. I suoi contributi concreti alla scienza, riscontrabili nelle applicazioni tecnologiche brevettate, hanno condizionato e tutt’ora condizionano, la nostra società. A tal proposito non si possono non citare la corrente alternata polifase per trasmissioni di potenza a lunga distanza, il motore a induzione (l’applicazione trifase poiché, un primo esemplare bifase, venne realizzato nel 1885 da Galileo Ferraris), il trasferimento di elettricità senza fili, la turbina Tesla, solo per enumerarne alcune.

La scoperta della corrente alternata
Tesla nasce il 10 luglio del 1856, figlio di un prete ortodosso e di una madre che, si diceva, avesse particolare talento nell’ideare oggetti ad uso domestico. A 28 anni, trasferitosi negli Stati Uniti, conosce Edison, con il quale allaccia la sua travagliata collaborazione professionale. Contrariamente a quanto sostenuto dall’imprenditore, che vedeva nella corrente continua il presente e il futuro dell’energia elettrica, Tesla abbraccia, pur avendo progettato e perfezionato il generatore in CC (corrente continua, la tensione è costante al variare del tempo) su commissione dello stesso Edison, la ricerca e lo studio della corrente alternata (CA, la tensione varia in funzione del tempo). Anche se a differenza della CC, quella alternata non poteva essere accumulata, rappresentava il grande vantaggio di poter essere trasmessa a lunga distanza, con perdite ridotte, attraverso trasformatori e mantenendo alte le tensioni del sistema. Questo permetteva di abbattere i costi dell’impianto di distribuzione mantenendo alta la resa utile a valle, cosa che, con l’obsoleto sistema in CC, non era possibile. Tutti possiamo osservare quanto il nostro attuale sistema di distribuzione dell’energia elettrica sia concreta espressione delle applicazioni di Tesla, essendo basato su una CA operante tra le frequenze dei 50 e 60 Hz (in base alla zona di smistamento).

Il motore a induzione trifase e la turbina senza pale
Nel 1915 progetta l’applicazione pratica del motore a induzione trifase, detto anche asincrono, che sfrutta un campo magnetico rotante al fine di produrre energia meccanica, presentando il vantaggio di ridotti ingombri, bassi costi e assenza di problematiche derivanti dalle alte temperature. Molti elettrodomestici attuali funzionano proprio grazie a questo tipo di applicazione. Due anni prima del motore asincrono trifase, nel 1913, inventa la turbina senza pale, denominata in suo onore turbina Tesla: sfruttando un particolare effetto dello strato limite (termine con il quale si descrive in fluidodinamica una particolare condizione di riduzione di flusso) di un fluido, la perdita di energia cinetica del fluido causata da tale effetto, viene riacquisita dalla turbina, generando così una coppia motrice (utile per produrre lavoro meccanico). Un campo vasto di applicazione per la turbina Tesla è quello della geotermìa.
Più suggestivi, indubbiamente, furono gli esperimenti svolti nel 1900 nel laboratorio di Colorado Springs, dove, come riportato dal suo diario, il brillante fisico intraprese dimostrazioni e congetture sulla ionosfera e la trasmissione di potenza elettrica via etere (senza fili).