Negli ultimi anni l'industria eolica ha
spostato la produzione verso pale sempre più lunghe, considerando i vantaggi che derivano dalla
semplice economia di scala: maggiore è il diametro del rotore
(l'area circolare coperta dalle pale della turbina), più potenza può
produrre un'unica torre eolica. Se le pale e la torre sono a buon
mercato, il costo dell'energia elettrica va giù in conseguenza
dell'allungamento delle pale.
Le superblades di Sandia si basano su
concetti sviluppati da Eric Loth, un professore di ingegneria
meccanica e aerospaziale che lavora presso l'Università della Virginia. Esse
hanno una serie di articolazioni lungo la lunghezza che
consentono loro di piegare in risposta alla forza del vento. Situate
in poppa della torre (a differenza delle pale convenzionali, che sono
di bolina), le pale avrebbero clinch come artigli di un rapace
in condizioni di vento estremo per ridurre le forze che agiscono sulla turbina. In
condizioni ottimali si estenderebbero per tutta la loro lunghezza.
Sono particolarmente adatte per installazioni off-shore nelle
zone soggette alla forza degli uragani, ma renderebbe possibile
la produzione di energia economicamente sostenibile anche nelle
regioni in cui i venti sono leggeri.
La forma del rotore si piega come
artigli di un rapace in risposta alle mutevoli condizioni del vento.
Le pale più lunghe disponibili oggi
sono di 80 metri e costruite in un unico segmento. Le lunghezze sono
limitate, per ora, dalla logistica e dalle sfide a cui sottostanno per il trasporto: è
difficile usare camion per spostare qualcosa che abbia decine di
metri di lunghezza e parecchi metri di diametro.
Con sede in Danimarca, Vestas ha recentemente iniziato a distribuire pale di 62 metri negli Stati Uniti. Il primo cliente è Duke Energy, che inizierà la costruzione di un nuovo parco eolico con le grandi pale in Oklahoma entro la fine dell'anno. Le pale saranno spedite dai porti lungo Costa del Golfo del Texas, trasportate per ferrovia a Oklahoma, e portate a destinazione sul sito che è tra più congestionati di traffico del paese.
Le pale segmentate, che consentono di
facilitare il montaggio e il trasporto in loco, non sono nuove come concezione tra i produttori europei, tra cui Gamesa ed Enercon, ma non sono state
ancora distribuite in numero consistente per la diffidenza che hanno i costruttori di
centrali eoliche nei confronti di debolezze
strutturali a lungo tempo delle pale rigide essendo sottoposte a forti
sollecitazioni i cui piccoli difetti strutturali possono portare a
guasti catastrofici.
Superati gli eventuali problemi di
trasporto in situ, erigere torri del vento di oltre 120 metri di
altezza rappresenta una sfida ulteriore, per il fatto che non esistono gru
abbastanza alte. Produttori come Terex e Manitowoc stanno sviluppando
gru realizzate apposta per le torri eoliche molto alte, ma non è chiaro
se saranno mai abbastanza alte da installare qualcosa su una torre
con un rotore a 400 metri. Nuove soluzioni stanno emergendo.
Keystone Tower Systems, una startup con sede nel nord del Colorado,
ha sviluppato un sistema per la formatura dei fogli di acciaio in un
disegno a spirale avvolta in loco, eliminando il problema di
trasporto di grandi torri con i camion. Ci sono anche ipotesi per i
cosiddetti “climbing cranes”, una specie di ragni che salgono su mentre
la torre cresce..
La prospettiva di pale con nuove
tecnologie e materiali esotici più leggeri e più resistenti danno
una buona speranza alla realizzazione di turbine eoliche supersized.
Gigantesche centrali offshore come il London Array hanno probabilità
di diventare comuni in futuro non sottostando alle limitazioni che
hanno invece quelle sulla terra ferma.
Ci vorrà un decennio o più per la
progettazione di Scandia per trovare la strada giusta per aprirsi al
mercato, se mai lo farà, ma sono in cantiere anche i nuovi concetti
più futuristici per pale estensibili
verso
l'esterno
come un telescopio.
Fonte : MIT Technology Review
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