Energia rinnovabile: il riciclo delle pale eoliche passaggio fondamentale

Energia rinnovabile: il riciclo delle pale eoliche passaggio fondamentale

Alcune aziende del Nord Europa stanno portando avanti le sperimentazioni sul riciclo delle pale delle turbine eoliche, aspetto sempre più cruciale con la crescente esigenza di energia prodotta attraverso fonti rinnovabili

di pubblicata il , alle 17:01 nel canale Tecnologia
 

Vestas, una società danese che si occupa di tecnologie legate alla produzione di energia tramite turbine eoliche, ha annunciato che, insieme a una coalizione di leader del settore e accademici, ha individuato un metodo per riciclare completamente le pale delle turbine eoliche. Rappresenta un aspetto cruciale all'interno della transizione verso la mobilità elettrica, che richiede una maggiore produzione di energia attraverso fonti rinnovabili per poter avere effettivamente un impatto positivo sull'ecologia.

Turbine eoliche sostenibili per alimentare la transizione alla mobilità elettrica

Già nei mesi scorsi l'Università di Strathclyde di Glasgow e l'azienda norvegese Aker Offshore Wind avevano annunciato di aver elaborato un metodo per riciclare la vetroresina utilizzata per le pale delle turbine eoliche. Il procedimento consente di ottenere fibra di vetro quasi vergine per poter costruire nuove turbine eoliche.

Ora Vestas, insieme a Olin, un produttore di resina epossidica, l'Istituto tecnologico danese e l'Università di Aarhus in Danimarca, afferma di poter portare a termine un ciclo di riciclo completo delle pale delle turbine eoliche, ricavando nel processo sia la fibra di vetro che la resina epossidica.

Inoltre, per consentire l'adozione di questa nuova tecnologia e per promuovere un'economia circolare nel settore eolico, è stata istituita una nuova iniziativa denominata CETEC (Circular Economy for Thermosets Epoxy Composites). Entro tre anni, CETEC mira a presentare una soluzione completa pronta per l'adozione industriale, basata sulla commercializzazione delle nuove tecnologie di riciclo della vetroresina.

Il processo di riciclo si compone di due fasi: inizialmente i compositi termoindurenti sono suddivisi in fibra e resina epossidica. E successivamente la resina epossidica viene ulteriormente suddivisa in componenti di base simili alle materie prime attraverso un processo di riciclo chimico. Questi materiali possono quindi essere riutilizzati per produrre nuove pale per le turbine eoliche.

Vestas

I materiali compositi, fibra di vetro e resina epossidica, sono molto importanti nelle pale delle turbine eoliche perché sono molto leggeri in rapporto al coefficiente di resistenza che garantiscono. Tuttavia, proprio l'uso congiunto dei due materiali rende parecchio difficoltoso il riciclo delle pale delle turbine eoliche. La tecnologia di Vestas punta a risolvere questi problemi e ha anche il potenziale per essere utilizzata per il riciclo di componenti di aeroplani e automobili.

Il riciclo delle pale delle turbine eoliche è fondamentale alla luce della crescita in tutto il mondo della produzione di turbine eoliche allo scopo di sostenere la transizione alla mobilità elettrica e il conseguente aumento della produzione di elettricità. Il progetto CETEC promette di rendere la produzione di turbine eoliche completamente sostenibile in tutte le fasi. In questo modo non si graverà sulle discariche e le turbine vecchie e poco efficienti potranno essere sostituite senza conseguenze per l'ambiente.

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12 Commenti
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Hiei360018 Maggio 2021, 17:21 #1
Non sarebbe più facile riciclarle se le pale fossero interamente in alluminio?
jepessen18 Maggio 2021, 18:02 #2
Originariamente inviato da: Hiei3600
Non sarebbe più facile riciclarle se le pale fossero interamente in alluminio?


Il peso specifico della vetroresina normale e' 1,75 kg/dm3 (sicuramente quelle delle pale saranno piu' leggere), quello dell'alluminio 2,7 kg/dm3.

Anche le altre proprieta' meccaniche sono a favore della vetroresina.
Piedone111318 Maggio 2021, 18:48 #3
Originariamente inviato da: jepessen
Il peso specifico della vetroresina normale e' 1,75 kg/dm3 (sicuramente quelle delle pale saranno piu' leggere), quello dell'alluminio 2,7 kg/dm3.

Anche le altre proprieta' meccaniche sono a favore della vetroresina.


Veramente a parità di resistenza meccanica l'allumio è dal 15 al 20% più leggero, oltre ad essere interamente riciclabili, offre una superfice meno soggetta ad usura a tutto vantaggio della maggior resa aereodinamica.
Ci sarà un motivo per il quale si usa l'alluminio invece che vetroresina sopratutto in Avio?
Probabilmente il costo di una pala in alluminio sarà 10, 20 volte maggiore che quella in vetroresina che la rendono estremamente costosa rapportata a quella intelaiata in vetroresina
Mparlav18 Maggio 2021, 18:57 #4
La parte più difficile da riciclare è proprio la resina epossidica, ecco perchè stavano lavorando a "collanti" alternativi.
Invece ora possono riciclarla.
E con i primi impianti che stanno raggiungendo la fine del servizio nel mare del Nord, si può avviare una produzione industriale.

Il resto delle componenti sono più facili da gestire: le fondazioni in c.a. ed il basamento del palo possono essere persino riutilizzati.
Il palo va' comunque smontato perchè le successive pale eoliche saranno comunque più grandi.

All'inizio il ciclo vitale delle pale offshore è stato di 15 anni, le successive sui 20 anni, ora si stanno spingendo ai 25-30 anni.
Mparlav18 Maggio 2021, 19:17 #5
Il problema sono le dimensioni delle pale.
Hanno usato anche la fibra di carbonio per l'intelaiatura, ma sopra certe dimensioni, diventa difficile e costoso, da trattare.
E la fibra di carbonio è anche peggio da riciclare, se non lo è affatto.

Per rendere l'idea, la pala della Vestas 15 MW è lunga 115 m.
Piedone111318 Maggio 2021, 19:29 #6
Originariamente inviato da: Mparlav
Il problema sono le dimensioni delle pale.
Hanno usato anche la fibra di carbonio per l'intelaiatura, ma sopra certe dimensioni, diventa difficile e costoso, da trattare.
E la fibra di carbonio è anche peggio da riciclare, se non lo è affatto.

Per rendere l'idea, la pala della Vestas 15 MW è lunga 115 m.


ok, mi correggo: 200 volte più costosa
emanuele8319 Maggio 2021, 10:47 #7
Originariamente inviato da: Piedone1113
Veramente a parità di resistenza meccanica l'allumio è dal 15 al 20% più leggero, oltre ad essere interamente riciclabili, offre una superfice meno soggetta ad usura a tutto vantaggio della maggior resa aereodinamica.
Ci sarà un motivo per il quale si usa l'alluminio invece che vetroresina sopratutto in Avio?
Probabilmente il costo di una pala in alluminio sarà 10, 20 volte maggiore che quella in vetroresina che la rendono estremamente costosa rapportata a quella intelaiata in vetroresina


io credo che l'alluminio sia molto meno disponibile di un composto come la vetrotresina (ecco quindi il costo più alto)

domanda però per chi si iintende di meccanica: un materiale composito come la vetroresina permette una migliore resistena o flessibilità di utilizzo rispetto all'alluminio? mi spiego il vetroresina essendo composito suppongo risponda meglio alle sollecitazioni meccaniche rispetto a delle pale di puro metallo (ok non sarebbero di metallo pieno). no forse dico una boiata, alla fine le pale andrebbero costruite e progettate esattamente come le ali di un aereo e non mi pare che gli aerei in mezzo a una tempesta si accartoccino per le sollecitazioni meccaniche... per quanto riguarda l'usura l'alluminio sarebbe migliore?
dany-dm19 Maggio 2021, 11:55 #8
mi sembra strano che la fibra di vetro sia meno resistente dell'alluminio.
Costruire una pala eolica (cava!) in alluminio di quelle dimensioni è pressoché impossibile
Piedone111319 Maggio 2021, 12:33 #9
Originariamente inviato da: emanuele83
io credo che l'alluminio sia molto meno disponibile di un composto come la vetrotresina (ecco quindi il costo più alto)

domanda però per chi si iintende di meccanica: un materiale composito come la vetroresina permette una migliore resistena o flessibilità di utilizzo rispetto all'alluminio? mi spiego il vetroresina essendo composito suppongo risponda meglio alle sollecitazioni meccaniche rispetto a delle pale di puro metallo (ok non sarebbero di metallo pieno). no forse dico una boiata, alla fine le pale andrebbero costruite e progettate esattamente come le ali di un aereo e non mi pare che gli aerei in mezzo a una tempesta si accartoccino per le sollecitazioni meccaniche... per quanto riguarda l'usura l'alluminio sarebbe migliore?


L'alluminio è molto diffuso:
Pensa solo a tutte le lattine di bevande in commercio.
100% riciclabile, resistente e ispezionabile attraverso radiografie.
Usato in tutti gli ambiti dove leggerezza, robustezza, affidabilità e durata sono fondamentali ( aerei ad alte prestazioni, nautica, aereospaziale ecc)
Il costo per la costruzione di componenti di tali dimensioni dovrebbe essere sproporzionato, ma non mi meraviglierei se le anime strutturali di quelle pale fossero in lega di alluminio
Mparlav19 Maggio 2021, 12:49 #10
Penso che solo un'ala in composito di un Boeing, lunga "solo" 25-30 m, possa costare molto di più di un'intera installazione di una Vestas da 15 MW in mare (si stimano 3 milioni di $).
Gli Airbus più grandi usano l'alluminio per le ali, ma sono sempre intorno ai 25 m di lunghezza e "composte" con saldature laser.

Ignorando il fattore prezzo e complessità costruttiva, penso che l'alluminio sarebbe un materiale più idoneo per l'usura, ma peggiore in termini di resistenza alla fatica ed alle vibrazioni.

Questo video rende l'idea degli stress test a cui vengono sottoposte le pale eoliche:
https://www.youtube.com/watch?v=5m-jwwM3qRs

A questo punto potremmo pure parlare dell'idoneità del titanio, ma con stanziamenti degni di un programma spaziale

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