by Scientific American – John Fialka, E&E News
tradotto e adattato da Giampiero Muzi
27 novembre 2020
Meno costose e più ecologiche. Sono le nuove pale eoliche che si stanno preparando nei laboratori privati e pubblici americani. I ricercatori stanno sviluppando una turbina eolica costruita con materiali riciclabili e più economici, due fattori che potranno accelerare un rapido sviluppo dello sfruttamento dell’energia del vento in tutto il mondo. L’innovazione potrebbe ridurre il rialzo dei costi di trasporto, considerando che le pale per le turbine più alte possono ora raggiungere una lunghezza di quasi 80 metri, un po’ meno di quella di un campo di calcio.
Serviranno ancora anni ed ulteriori test su questi materiali per essere certi che le pale riciclabili potranno resistere alle intemperie per 30 anni, che resta il tempo standard di durata per l’industria dell’eolico, secondo gli studiosi del Laboratorio Nazionale per le Energie Rinnovabili (NREL) di Golden (Colorado, USA), fondato dal Dipartimento dell’Energia del governo statunitense.
Tagliare i costi delle future pale sarà un grande passo per accelerare la crescita dello sfruttamento dell’energia del vento, ha detto Daniel Laird, direttore del Centro Nazionale per la Tecnologia del Vento (NWTC) di NREL, che ha trascorso quattro anni a studiare le nuove turbine. Laird ha notato che negli ultimi tre decenni la ricerca ha aiutato a ridurre il costo dell’energia eolica del 90%, aggiungendo, però, che questo tipo di fonte energetica deve ancora oggi competere con carbone, gas naturale e nucleare per mantenere la sua nicchia di crescita nel business dell’energia. “Io penso – ha dichiarato il direttore del NWTC – che in uno o due anni assisteremo a un notevole sviluppo dello sfruttamento dell’energia del vento, proprio per merito di queste nuove pale fatte con materiali riciclabili”.
Non tutti, però, sono così ottimisti. Recentemente, l’Associazione Americana per l’Energia del Vento (AWEA) ha diffuso una pubblicazione in cui suggerisce che il riuso delle gigantesche pale usate potrebbe essere una più semplice alternativa all’uso di materiali riciclabili.
L’associazione industriale sostiene che le comunità locali potrebbero usarle per costruire ponti pedonali, campi sportivi e panchine pubbliche, oltre che adoperarle per la copertura dei tetti. Nel report di AWEA viene citata Cindie Langston, la manager della Divisione Rifiuti Solidi della cittadina di Casper (Wyoming, USA), che recentemente era elettrizzata all’idea di ricevere 600mila dollari (poco più di mezzo milione di euro) per scaricare le pale eoliche usate nella discarica locale. “Questo è l’ultimo problema sorto nella tematica della gestione ambientale dei rifiuti – ha spiegato la manager – e noi abbiamo già smaltito o trattato materiali come pneumatici fuori uso, amianto, suolo contaminato e altre tipologie di rifiuti più o meno nocive”. AWEA ha anche sottolineato come Vestas Wind Systems A/S (una compagnia tra le più famose del mondo per la produzione, l’installazione e l’assistenza di turbine eoliche, con sede ad Aarhus in Danimarca) si è data l’obiettivo di eliminare le pale convenzionali entro il 2040.
Produrre una turbina eolica non è un lavoro facile e richiede molto tempo. Ognuna è fatta da un mix di fibra di vetro, fogli di legno di balsa (il legno più leggero conosciuto) e resina epossidica termoindurente, che necessita di cottura in forno per assumere la forma propria delle pale, forza, levigatezza e flessibilità per catturare il vento e muovere le turbine.
La nuova pala creata da NREL, usa la maggior parte di queste componenti, legandole insieme con una resina termoplastica che può indurire e fissare la forma delle turbine a temperatura ambiente. Inoltre, questa nuova pala può essere riciclata alla fine del suo ciclo vitale, attraverso la sua fusione in una resina liquida riscaldata che poi si riesce a riutilizzare per costruire nuove turbine.
Tutto questo processo minimizza il problema della gestione delle turbine come rifiuto, a fronte anche delle nuove disposizioni dell’Unione Europea che vietano lo smaltimento in discarica delle turbine eoliche.
Il nome di questa nuova resina è Elium, ed è fatta da Arkema Inc. – un’azienda francese con gli uffici a King of Prussia, un piccolo centro della Pennsylvania (USA) – in collaborazione con NREL per sviluppare questa pala riciclabile. Robynne Murray, l’ingegnere ricercatore che stava facendo le nuove turbine presso il laboratorio di NREL, ha detto che lo stress test di queste nuove pale è stato eseguito e che, tra le altre cose, la prova di laboratorio ha dimostrato che hanno quello che si definisce un maggior effetto “damping”, il che significa che riescono ad attenuare le vibrazioni causate dal vento, un disturbo che riduce il ciclo vitale delle turbine stesse. “La ricerca dovrà ancora lavorare su questo progetto – ha precisato Murray – e la questione dei costi sarà il passo successivo da affrontare”.
