Il vento è cambiato per i costi della manutenzione offshore
Il costo legato all’effettuazione della manutenzione ordinaria, in modo da far funzionare bene le turbine in tutte le condizioni meteorologiche, rappresenta circa la metà dei costi annuali di un parco eolico offshore. Altri costi elevati sono associati all’importazione dell’energia elettrica necessaria per mantenere operativi i sistemi quando una turbina non è in attività. Gli obiettivi della ricerca finanziata dall’UE effettuata nell’ambito del progetto HYDROBOND (New cost/effective superhydrophobic coatings with enhanced bond strength and wear resistance for application in large wind turbine blades) erano quelli di ridurre i costi della manutenzione sia preventiva od ordinaria che straordinaria. La manutenzione è inevitabilmente costosa, e la perdita della produzione di elettricità, mentre viene effettuato il lavoro, può influire negativamente sulla redditività di un parco eolico offshore. Una maggiore distanza dalla costa, specialmente poiché l’obiettivo è quello di accedere a venti più in alto, potrebbe avere un peso maggiore rispetto ai benefici legati a un aumento nella resa energetica. Rivestimenti super idrofobici Nell’ambito del consorzio HYDROBOND, aziende ed enti di ricerca hanno unito le loro forze per sviluppare nuovi rivestimenti super idrofobici che possono essere usati anche contro la formazione di ghiaccio, oltre alla loro tecnica di applicazione. Sono stati compiuti dei notevoli progressi nei rivestimenti per le pale delle turbine eoliche usando un procedimento di spruzzatura a gas freddo. Gli attuali rivestimenti sono applicati mediante spruzzatura termica su differenti componenti industriali. Minuscole particelle di polvere di dimensioni nanometriche vengono semifuse e spinte verso un substrato o un’area superficiale, dove sono indurite per formare un rivestimento. Risulta però necessario un lavoro successivo al rivestimento per ridurre al minimo gli sforzi di tensione interni sviluppati durante la solidificazione. I partner del progetto hanno ottimizzato la tecnologia a stato solido e le vernici per la spruzzatura a gas freddo, adattandole all’industria dell’energia eolica. Le particelle vengono accelerate verso il substrato a velocità molte volte superiori a quella del suono al fine di ottenere la necessaria plasticità che rende possibile la deformazione. La loro velocità tuttavia non è troppo elevata, in modo da evitare che rimbalzino contro il substrato anziché attaccarsi ad esso. Il team ha ottenuto anche dei notevoli miglioramenti nella composizione della polvere. In passato, per la spruzzatura a gas freddo venivano usati solo substrati metallici. Grazie alla ricerca di HYDROBOND, compositi rinforzati con materiali nano/microceramici (tra gli altri) possono essere spruzzati su un’ampia gamma di substrati, sia metallici che non metallici. “Il fatto di combinare idrofobicità, proprietà antighiaccio e resistenza all’usura ha rappresentato una sfida sin dall’inizio del progetto poiché non esisteva sul mercato nessun materiale che offriva la multifunzionalità desiderata per la superficie della pala eolica,” sottolinea il prof. Josep Maria Guilemany, coordinatore di HYDROBOND dal Thermal Spray Centre all’Università di Barcellona, in Spagna. La nuova tecnica di rivestimento elimina la necessità di costosi procedimenti attivi antighiaccio che eliminano il ghiaccio dalle pale delle turbine eoliche mediante il loro riscaldamento. I nuovi rivestimenti super idrofobici si comportano come dei sistemi passivi dato che prevengono la formazione del ghiaccio. Ridurre le emissioni e i costi “Secondo le nostre stime, si può ottenere una riduzione di oltre 30 milioni di tonnellate di anidride carbonica (CO2) in un periodo di quattro anni dopo l’applicazione dei nuovi rivestimenti super idrofobici sulle pale delle turbine,” fa notare il prof. Guilemany. Egli aggiunge che “poiché sarà necessaria una minore manutenzione, si ridurranno i trasporti verso i parchi eolici e anche i danni all’ambiente marino ad essi conseguenti. Inoltre, un’efficienza più elevata delle turbine eoliche offshore le renderà più attrattive rispetto ai parchi eolici vicini alla riva.” Le prime dimostrazioni industriali hanno avuto già inizio, e i brevetti sono in fase di definizione prima di rendere le tecnologie di HYDROBOND disponibili sul mercato.
Parole chiave
Turbine eoliche, nanoparticelle, parco eolico vicino alla riva, parco eolico offshore, HYDROBOND, super idrofobico
