Il mondo produce sempre più energia dal vento. Nel 2019 sono state installate 22.000 nuove turbine e si stima che la capacità di energia eolica installata aumenterà del 9 per cento fino al 2030 a livello globale. Buone notizie, ma anche l’energia pulita può pesare sul Pianeta. Infatti, il ciclo di vita di una pala eolica è mediamente di 20 anni. Cosa succede poi? Al momento non esistono soluzioni circolari. Realizzate in materiali compositi, le pale eoliche attualmente in commercio non possono essere riciclate: secondo uno studio dell’Università di Cambridge nel 2050 si dovranno gestire 43 milioni di tonnellate di rifiuti derivanti proprio dagli aerogeneratori.
Negli Stati Uniti è in corso qualche esperimento per trasformare alcune delle componenti in cemento, ma non esistono ancora soluzioni che consentano il riciclo al 100%. Sta provando a cambiare le cose Zebra (Zero waste Blade Research), consorzio guidato dal centro di ricerca francese IRT Jules Verne che ha realizzato un prototipo attualmente in fase di test.
Le termoplastiche per realizzare pale eoliche
Il primo esemplare, una pala di 62 metri, è stato progettato e prodotto nello stabilimento spagnolo di Ponferrada da LM Wind Power, sussidiaria del ramo energie rinnovabili di General Electric e membro del consorzio creato nel 2020 per dimostrare su vasta scala i vantaggi tecnici, economici e ambientali delle termoplastiche per la realizzazione di pale eoliche, con un approccio di eco-design per facilitare il riciclaggio. Il consorzio è nato con l’obiettivo di accelerare la transizione del settore dell’energia eolica verso un’economia circolare e riunisce aziende che coprono l’intera filiera: dallo sviluppo dei materiali alla produzione delle pale, al funzionamento e alla disattivazione delle turbine eoliche e infine al riciclaggio dei materiali.
La pala attualmente in fase di realizzazione è il risultato di un anno di ricerche e test sui materiali e sui processi. Arkema, altro componente del gruppo, ha sviluppato Elium, una resina termoplastica riciclabile per depolimerizzazione o dissoluzione. Il prototipo dovrà mostrare se questa resina, utilizzata in questa applicazione insieme a fibre di vetro, è adatta alla produzione industriale di pale eoliche. Sarà poi un altro membro del consorzio, Canoe, a preoccuparsi del processo di riciclaggio, utilizzando un metodo da loro stessi sviluppato che consente il recupero sia del monomero di metacrilato di metile che della fibra. Allo studio anche metodi e processi per riciclare nella realizzazione di nuovi prodotti altri materiali contenuti nelle pale.
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Ottimizzare progettazione, produzione e riciclo
Parallelamente, gli altri partner del progetto Zebra si concentreranno sullo sviluppo e l’ottimizzazione del processo di produzione utilizzando l’automazione, per ridurre il consumo di energia e gli sprechi di produzione. Infine, un’analisi del ciclo di vita valuterà la fattibilità ambientale ed economica di un ulteriore utilizzo del materiale termoplastico derivato, per la realizzazione futura di nuove pale eoliche.
Un progetto, quindi, che coinvolge l’industria dell’energia eolica a tutti i livelli, come ha spiegato Torben K. Jacobsen, direttore per gli Advanced Technology Systems di LM Wind Power: “In qualità di attore chiave nella transizione verso fonti di energia rinnovabili a prezzi accessibili in tutto il mondo, l’industria dell’energia eolica lavora attivamente per sviluppare nuovi materiali con prestazioni sempre più elevate, una più lunga durata di vita e riciclabili. L’uso della resina Elium, combinato con l’ottimizzazione del processo di progettazione, produzione e riciclaggio, costituisce un’opportunità per ridurre i costi, i tempi di produzione e l’impatto ambientale delle pale delle turbine eoliche”.
Dopo la produzione LM Wind Power testerà le prestazioni del prototipo nelle proprie strutture in Danimarca. Poi si passerà ai test sui metodi di riciclaggio a fine vita, con l’obiettivo di arrivare al 2023 con un prodotto pronto per essere lanciato sul mercato.
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