Soluzioni materiali per aumentare la sostenibilità dei parchi eolici

I nuovi rivestimenti anticorrosione e antivegetativi, così come i nuovi materiali compositi avanzati, possono aiutare i parchi eolici offshore a raggiungere l’efficienza operativa.

Energia

Il settore dell’energia eolica offshore deve diventare più efficiente. Un’area identificata per il miglioramento è quella delle operazioni e della manutenzione, che da sola rappresenta circa il 25 % dei costi dei parchi eolici offshore. «La durata dei materiali utilizzati in queste infrastrutture dovrebbe essere ottimale per 25-30 anni», afferma Marta Mateo García de Galdiano, coordinatrice del progetto MAREWIND, di Lurederra in Spagna. «Sono inoltre necessari processi sostenibili per gestire le turbine eoliche al termine della loro vita utile. Si prevede che la quantità di materiale di scarto delle lame aumenterà fino a 800 000 tonnellate all’anno entro il 2050».

Test sui rivestimenti anticorrosione e antivegetativi

MAREWIND si è proposto di affrontare questi aspetti impegnativi per aumentare la competitività e la sostenibilità del settore. A tal fine sono stati sviluppati rivestimenti funzionali specifici, formulazioni avanzate di calcestruzzo per le infrastrutture offshore e nuovi materiali compositi per le pale. «Volevamo non solo superare i limiti della funzionalità, ma anche dare priorità alla sostenibilità», spiega. «Volevamo trovare il modo di aumentare la durata e le capacità anticorrosione dei materiali metallici nelle aree soggette a spruzzi d’acqua e di aumentare la durata dei materiali non metallici nei componenti strutturali». I test di esposizione reale dei nuovi rivestimenti anticorrosione sono stati eseguiti in diverse località europee. Le parti trattate dell’infrastruttura non hanno mostrato segni di corrosione, sottolineando l’efficacia della soluzione per applicazioni future. «Abbiamo testato il nostro rivestimento antivegetativo immergendo dei campioni in mare», spiega. «Questi test hanno dimostrato prestazioni migliori rispetto alle alternative commerciali, dopo sette mesi di esposizione». I test comprendevano non solo l’ispezione visiva, ma anche il monitoraggio delle incrostazioni biologiche attraverso il calcolo della massa e della concentrazione superficiale di clorofilla.

Formulazioni avanzate di calcestruzzo e nuovi compositi

Il progetto ha anche testato con successo formulazioni avanzate di calcestruzzo e nuovi compositi in mare. «I calcestruzzi a base di materiali attivati con alcali hanno dimostrato una lunga durata, un’eccellente capacità di flusso per lo stampaggio e una forte resistenza ai cicli di gelo e disgelo», osserva la ricercatrice. Nel frattempo, il calcestruzzo ad altissime prestazioni ha dimostrato di superare le attuali opzioni commerciali, offrendo una soluzione durevole, leggera e più sostenibile per le strutture galleggianti. «Siamo anche riusciti a dimostrare che questi materiali hanno un forte potenziale in termini di applicazioni di manutenzione e riparazione», aggiunge. «La loro durata e resilienza possono prolungare la vita delle strutture in ambienti difficili». Infine, il progetto ha prodotto una pala di 13 metri utilizzando un composito di resina riciclabile, che è stata testata meccanicamente. I principali miglioramenti includono l’inserimento di sensori a fibre ottiche nelle pale e nelle strutture in calcestruzzo. Anche le ispezioni esterne delle pale sono state condotte con droni avanzati, fornendo una visione completa delle condizioni strutturali.

Integrazione nelle strutture dei mulini a vento offshore

Oltre che per le strutture eoliche offshore, le tecnologie sperimentate in questo progetto potrebbero essere applicate anche in altri campi. Questi includono le strutture dei mulini a vento a terra, altre strutture offshore come quelle del settore petrolifero e del gas, e persino l’aviazione nel caso dei compositi e dei rivestimenti. Altre possibilità potrebbero essere le infrastrutture energetiche civili e il settore automobilistico. «Ora porteremo avanti una strategia commerciale e di business che include definizioni specifiche dei mercati e della standardizzazione», aggiunge la coordinatrice. «In prospettiva, siamo ottimisti sul fatto che i risultati del progetto saranno integrati con successo nelle strutture dei mulini a vento offshore. Ciò contribuirà a ridurre i costi e a migliorare la gestione delle risorse, promuovendo al contempo gli obiettivi più ampi dello sviluppo di energie rinnovabili ».