Soluzioni composite per il settore dell’energia eolica

Mentre il mondo cerca di limitare l’uso di energia derivante da combustibili fossili, la domanda di energia rinnovabile sta aumentando, e quella eolica sta diventando una risorsa su cui fare particolare affidamento. Nel 2018, in Europa gli investimenti in energia eolica hanno riguardato il 63% delle energie rinnovabili, mentre nel 2017 erano solo il 52%. Per soddisfare la crescente domanda di energia eolica, i produttori stanno aumentando la potenza delle turbine e, di conseguenza, devono adattare il design delle pale.

L’energia eolica è una fonte energetica pulita, economica e sostenibile. Dato che i timori per l’ambiente e i cambiamenti climatici stanno portando a una maggiore necessità di energia rinnovabile e sostenibile, le turbine eoliche costituiscono un elemento sostanziale della soluzione, con oltre 340.000 turbine di questo tipo già utilizzate per produrre energia in tutto il mondo. La Cina, ad esempio, responsabile di oltre un terzo della capacità eolica mondiale, nel 2015 ha installato più turbine eoliche dell’UE, mentre nel 2018 la Scozia ha generato abbastanza elettricità ricavata da questa fonte energetica per fornire energia all’equivalente di cinque milioni di case. Gli esperti del settore ritengono che, se la domanda di energia eolica continuerà di questo passo, entro il 2050 un terzo del fabbisogno mondiale di elettricità potrà essere soddisfatto con questo tipo di energia.

Oggi, i produttori devono affrontare continue pressioni per ottenere rendimenti più elevati dalle turbine, con una maggiore efficienza dei costi e una maggiore potenza in grado di generare più energia. Per raggiungere questo obiettivo, i produttori stanno realizzando turbine con pale più lunghe che catturano più vento, il che, a sua volta, si traduce nella generazione di una quantità superiore di energia. Tuttavia, pale più lunghe comportano un aumento di peso, un fattore controproducente per un’efficiente produzione energetica. Per ottenere una turbina potente ed efficiente con pale più lunghe, i produttori richiedono materiali leggeri e più resistenti dei materiali tradizionalmente utilizzati.

Gran parte della forza della pala di una turbina proviene da una trave di supporto, o spar cap, che percorre la lunghezza della pala stessa. Tradizionalmente, gli spar cap sono realizzati in fibra di vetro, che offre la necessaria resistenza e rigidità, con un peso inferiore rispetto ad altri materiali come i metalli. Tuttavia, vista la pressione per ottenere pale più lunghe, viene utilizzata la fibra di carbonio per via del peso più leggero rispetto alla fibra di vetro. Questo materiale consente alle pale più lunghe di catturare una maggiore quantità di energia eolica. Di norma, ogni produttore di pale determinerà nella progettazione il punto in cui la fibra di carbonio diventa la soluzione ottimale e lo spar cap sarà progettato di conseguenza.

Exel Composites lavora a stretto contatto con i produttori di turbine e pale per progettare, produrre e fornire soluzioni composite per questa destinazione d’uso, come spar cap in fibra di vetro e fibra di carbonio, nonché molte altre soluzioni composite utilizzate nelle turbine eoliche. La nostra esperienza di progettazione, combinata con la tecnologia di produzione, ci consente di aiutare i produttori a realizzare turbine più efficienti rivedendo le specifiche di progettazione e proponendo una soluzione adeguata.

Per stare al passo con la crescente domanda di energia eolica, i produttori devono investire in materiali compositi di lunga durata e ad alte prestazioni, che contribuiscono all’efficienza per garantire che venga prodotta la massima quantità di energia. Collaborare con un produttore di materiali compositi come Exel significa che le specifiche progettuali saranno riviste in maniera approfondita per ottenere turbine potenti ed efficienti.

Dag Kirschke, responsabile del segmento energia eolica del produttore di materiali compositi Exel Composites

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