Un esercito di droni per proteggere le pale eoliche dal gelo

Dai ricercatori del Fraunhofer un nuovo rivestimento protettivo a base di urea e cera, spruzzato con precisione da piccoli droni direttamente sulle pale

proteggere le pale eoliche dal gelo
Verniciatura del drone durante un test di spruzzatura. Credits: ©Fraunhofer IFAM

Come proteggere le pale eolico dal ghiaccio?

(Rinnovabili.it) – Freddo e umidità sono nemici dell’energia eolica. Se si forma uno strato di ghiaccio sulle pale del rotore, si potrebbe generare uno squilibrio rotazionale in grado di accelerare l’usura dei componenti. Costringendo gli aerogeneratori a rimanere inattivi per diversi giorni al fine di non incorrere in danni strutturali. Oggi, tuttavia, esistono diverse soluzioni per proteggere le pale eoliche dal gelo: dai tappetini riscaldanti integrabili direttamente nelle lame, a sistemi per pompare aria calda nei rotori, fino alla distruzione di antigelo sulle parti attraverso elicotteri in volo.

Ognuna di queste opzioni ha un elemento in comune: è estremamente costosa. Un’allettante alternativa arriva oggi da un gruppo di ricercatori del Fraunhofer Institute, in Germania. Gli esperti del Fraunhofer IFAM e del Fraunhofer IPA hanno ottenuto lo stesso risultato degli elicotteri con l’antigelo, impiegando droni e una nuova miscela più sostenibile.

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Come spiega Andreas Stake, project manager del Fraunhofer IFAM, la soluzione offre un approccio economicamente vantaggioso ma per renderla pratica e conveniente gli scienziati hanno dovuto prima soddisfare una serie di condizioni: gli agenti di rivestimento spruzzati sulla pale, oltre ad essere rispettosi dell’ambiente, dovevano mostrare una buona adesione e una durata sufficiente in modo da rimanere sui rotori per settimane. Al contempo il sistema di spruzzatura utilizzato doveva essere estremamente preciso e leggero. Infine, i droni dovevano sopportare un carico utile elevato e consentire un controllo accurato.

L’esercito di droni del progetto TURBO

Attraverso il progetto “TURBO – Temporary Coating Using Drones”, gli scienziati hanno sviluppato un prototipo che soddisfa tutti questi requisiti. Il materiale di rivestimento, a base di urea e cera, è ecologico e aderisce bene. Inoltre si applica con facilità e si asciuga rapidamente. I ricercatori lo hanno messo alla prova in una camera del ghiaccio, dove ha dimostrato di poter proteggere le pale eoliche dal gelo in maniera affidabile.

Quindi il team ha costruito il sistema di applicazione: una piccola pompa che pressa ad alta pressione la miscela di urea e cera in un tubicino lungo e sottile. L’ugello, dal diametro di soli 0,3 millimetri, permette di produrre goccioline con un diametro di 100 micrometri, spruzzandole con precisione sui bordi delle pale del rotore dove si solidificano. Il sistema mantiene la sua precisione anche con una velocità del vento di 35 chilometri all’ora.

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Il gruppo intende ora collaborare con i partner del settore per sviluppare ulteriormente la tecnica e prepararla per la produzione in serie. Esistono numerose applicazioni in cui i droni possono essere utilizzati per applicare rivestimenti, che vanno dalla protezione delle turbine eoliche e di linee aeree nel trasporto ferroviario alla ristrutturazione di edifici, ad esempio, nella riparazione di difetti nell’intonaco su parti difficili da raggiungere.

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