Rinnovamento degli impianti eolici: la gestione sostenibile dei materiali

Gli impianti eolici ed il problema dello smaltimento dei materiali esausti

Dare energia al mondo in modo sostenibile è una nuova sfida che ci attende, dobbiamo per forza di cosa combattere gli effetti del cambiamento climatico cercando di diminuire la produzione di CO2 mondiale.
C'è anche chi studia impianti di fusione nucleare per simulare il sole, ma ad oggi le energie rinnovabili su cui facciamo affidamento sono l'energia solare e l'energia eolica, ed anche se sono rinnovabili non significa che sia tutto oro quello che luccica.

La gestione sostenibile degli impianti eolici è uno dei temi più discussi nel mondo delle energie rinnovabili, perché anche se l'eolico è in grado di produrre energia pulita e rinnovabile purtroppo non si può dire che l'intera filiera sia altrettanto sostenibile.
Alcune domande che alcuni detrattori pongono sono:

  • Quanto costa in termini energetici produrre un impianto eolico? E da dove viene quell'energia?
  • Quanto tempo serve per ammortizzare tali costi energetici e produttivi?
  • Qual'è la durata media di un impianto eolico?
  • Alla fine del ciclo vita, che fine fanno i componenti esausti?

Insomma, tutto sommato sono anche domande legittime, ed è per questo che sta crescendo sempre più la volontà di produrre pale eoliche sostenibili per una gestione più green e attivare quella circolarità tipica della sostenibilità ambientale.

Le pale infatti sono l'elemento più importante in un impianto di produzione di energia eolica e attualmente la grande maggioranza degli impianti montano pale eoliche con un ciclo di vita che definiremo lineare, cioè che una volta cessata la loro attività non possono essere in qualche modo riutilizzate o smaltite.

È quindi necessario istituire un nuovo processo produttivo che implichi il riciclo sostenibile delle pale eoliche a fine ciclo e dei materiali che derivano dalla loro dismissione. Uno dei punti critici nella dismissione di una pala eolica è rappresentata dallo smaltimento della vetroresina, un rifiuto non riutilizzabile.

Questo percorso è assolutamente necessario in quanto non si deve compiere lo stesso errore compiuto in passato come ad esempio con la plastica che troppo spesso vediamo essere smaltita in modo improprio.
I nostri mari ne sono un esempio, basti pensare all'isola di plastica che si trova nel bel mezzo del pacifico e che ricopre un area grande come la Francia e anche il nostro mar mediterraneo non è esente da inquinamento da plastica.

Lo smaltimento delle pale eoliche

Nel mondo dell'energia rinnovabile non ci sono mezze misure, nel senso che esistono enormi impianti eolici per grandi produzioni di energia rinnovabile che possono superare i 120 metri di altezza oppure impianti domestici micro/mini eolici con altezze non superiori a 10 metri.

In quest' ultimo caso lo smaltimento di un impianto micro eolico a fine ciclo è più semplice, soprattutto per il quantitativo minore di materiale da smaltire, ma anche perché esistono soluzioni più green e innovative come ad esempio micro impianti eolici con vele rivestite in legno, il che rende il tutto più sostenibile.

Le grandi pale degli impianti off-shore in materiale composito sono invece costruite in fibra di vetro con uno scheletro di rinforzo, e questo perché è un materiale tanto resistente quanto leggero, motivo principale del suo uso in questo campo.

Purtroppo però questo mix di materiali fanno si che siano difficilmente riutilizzabili proprio per la difficoltà intrinseca di separare la fibra di vetro dagli altri materiali di cui è composta la struttura, sia essa in legno o in fibra di carbonio.

Una pala eolica deve perciò essere smantellata in pezzi più piccoli che verranno stoccati in appositi magazzini per chissà quanto tempo, ed è il motivo principale per cui oggi che il mercato dell'eolico è in grande espansione è diventato assolutamente necessario trovare una soluzione a questo problema.

Progetti di pale eoliche sostenibili

Tra le varie soluzioni proposte nel mondo ne troviamo 3 degne di nota:

  • Recupero termico della fibra di vetro.
  • Una nuova resina per le pale eoliche
  • Pale eoliche in polimeri bio

Nel primo caso si tratta di una proposta nata in collaborazione con l'università scozzese di Strathclyde, dove si intende attuare un processo di post trattamento della fibra di vetro con un recupero per via termica, con l'obiettivo finale dichiarato di ottenere una nuova fibra di qualità quasi pari alla fibra di vetro originale.

Insomma, si tratterebbe di attuare un riciclo reale della fibra di vetro, andando a coprire sopratutto il fabbisogno in quei mercati dove magari alcune caratteristiche tecniche possono risultare anche leggermente inferiori allo standard.

Nella seconda proposta, invece, troviamo l'innovativa pala RecyclableBlade, cioè come dice il nome una pala eolica riciclabile prodotte in spagna e che probabilmente vedranno un loro primo uso nell'offshore tedesco, in particolare presso la wind farm di marina di Kaskasi.

Questa pala rivoluzionaria sarà costituita da una nuova resina che risulta essere facilmente separabile dagli altri componenti della pala, al contrario della fibra di vetro quindi.
In questo modo verrebbe perciò garantita la circolarità degli impianti eolici con il riuso dei componenti ed il loro riciclo pressoché totale.

La terza e ultima proposta viene da una ricerca congiunta della University of Massachusetts insieme alla Wichita State University, dove l'obiettivo principale è quello di sostituire la fibra di vetro delle pale eoliche con nuovi materiali come i bio-polimeri.

In particolare lo sforzo del team si è concentrato sull'uso di resine epossidiche termoindurenti derivate da olio vegetale, in modo da ottenere un prodotto atossico e facilmente riciclabile, e questo nuovo materiale potrà sostituire la fibra di vetro in tutti i suoi usi.

Insomma, l'industria dell'eolico è in fermento per migliorare sempre di più le prestazioni e produrre energia pulita in modalità sempre più green.