Droni a forma di ragno a controllo dei parchi eolici

Dalla Spagna arriva l'Aracnocóptero

Per i produttori di energia eolica e per i gestori di parchi eolici una delle voci di spesa maggiori riguarda la manutenzione delle pale azionate dal vento. Sviluppandosi le turbine eoliche in verticale per molti metri e avendo un diametro altrettanto consistente, diventa spesso difficoltoso per i tecnici addetti alla manutenzione raggiungere la cima dell'impianto e risolvere il problema, la cui stessa individuazione risulta ostica. L'utilizzo di piattaforme, telescopi o gru comporta dei costi aggiuntivi, nonché l'interruzione prolungata del funzionamento della turbina che compromette l'efficacia generale del sistema. Il problema si acuisce poi nel caso di parchi eolici offshore, situati a distanza dalla costa, in aumento nel Nord Europa.

Una soluzione arriva dalla società spagnola Arborea Intellbird, strettamente collegata con l'Università di Salamanca, e prende il nome di Aracnocóptero: come si può dedurre dall'etimologia della parola (il prefissoide aracno-, derivante dal greco, sta per ragno, unito alla parola spagnola helicóptero che sta per elicottero), si tratta di un drone-elicottero a forma di ragno, costruito allo scopo di perfezionare gli interventi di manutenzione delle pale eoliche. Il team di ricercatori e ingegneri meccanici ha presentato a marzo a Madrid questo veicolo di piccole dimensioni, ma molto sofisticato, capace di decollare e atterrare come un aereo dopo aver sorvolato il perimetro delle turbine, per identificare quelle anomalie dovute alle condizioni climatiche o a guasti meccanici che potrebbero deteriorare nel tempo l'impianto.

(L'Aracnocóptero è un drone-elicottero usato per la manutenzione delle pale eoliche)

Caratteristiche e funzionamento di un Aracnocóptero

Per le sue caratteristiche innovative, l'Aracnocóptero della Arborea Intellbird si candida da subito ad entrare nel mercato delle soluzioni hi tech che accompagnano la produzione massiccia di energia pulita. Il drone verrà presentato all' HUSUM Wind 2015, una delle manifestazioni più importanti nel settore dell'eolico che si terrà a settembre in Germania.

Il dispositivo è impiegato per adesso in un contesto industriale, ma ben presto potrebbe destare interesse in ambito militare, grazie all'alto grado di sofisticazione tecnologica, o nel ramo agricolo per controllare il funzionamento di quei sistemi automatizzati impiegati sul campo.

Il drone-elicottero (per adesso è disponibile il modello Eol6) è stato concepito dal team di ricercatori spagnoli come un velivolo senza pilota, telecomandato a distanza, leggero, dato che non raggiunge i 3 kg e di piccole dimensioni. La velocità e agilità del veicolo gli permettono di essere pronto all'uso in poco tempo e di poter raggiungere i 100 metri di altezza per il controllo delle turbine (con una velocità di 16 metri al secondo circa). L'autonomia in volo è di 25 minuti, un lasso di tempo su cui gli ingegneri potrebbero andare ad intervenire in vista della progettazione di nuovi modelli.

(L'Aracnocóptero, modello Eol6, è un drone di piccole dimensioni in fibra di carbonio e titanio)

Il materiale aerospaziale con cui è stato concepito il drone è particolarmente resistente e resiliente, essendo composto di fibra di carbonio e titanio. Il dispositivo in volo dimostra tra l'altro una grande stabilità e precisione, nonostante venga manovrato a distanza; queste caratteristiche sono rese possibili da un efficiente sistema di stabilizzazione automatica durante il tragitto aereo, che permette ai tecnici che manovrano il drone di guidarlo verso la pala senza preoccuparsi di dosare la velocità rispetto al vento, contrastare le turbolenze o mantenere costante l'altezza o la posizione.

Un altro punto di forza dell'Aracnocóptero è proprio la facile manovrabilità del veicolo, che può essere gestito anche da chi non abbia esperienza nei sistemi aerei a pilotaggio remoto (RPAS, Remotely Piloted Aircraft System); viene così privilegiato un uso quotidiano del drone, che manifesta un approccio user-friendly, molto apprezzato nel mercato di riferimento.

(L'Aracnocóptero viene telecomandato a distanza dal personale tecnico)

L'aspetto fondamentale nel funzionamento del micro-elicottero è la sua capacità di scattare fotografie tramite fotocamere ad alta risoluzione, che consentono ai tecnici a terra di individuare eventuali problemi o sintomi di deterioramento delle pale eoliche; il drone si avvale inoltre di sensori che sono in grado di interpretare l'immagine restituita dalla macchina, dando un aiuto in più a chi dovrà intervenire per riparare i danni. A sua volta, nonostante la strumentazione sofisticata, il veicolo non necessita di un tipo di manutenzione particolare.

L'Aracnocóptero sorvola la turbina eolica dalla base al rotante, rendendo disponibili immagini da angolazioni differenti della pala, anche delle zone più critiche, per facilitare una diagnosi veloce del problema e un intervento tempestivo del personale tecnico. Nonostante sia ancora necessaria in ultima istanza una supervisione ‘umana', i costi vengono abbattuti perché l'interruzione del funzionamento del parco eolico è ridotta al minimo, non ci sono particolari complicazioni logistiche e la manodopera viene decurtata, come confermato dal presidente di Arborea, Carlos Bernabéu: "L'Eos6 è stato accolto positivamente perché riduce i tempi di interruzioni del servizio e i costi delle operazioni di controllo".

(Il drone è dotato di una fotocamera ad alta risoluzione per scattare fotografie da angolazioni differenti della pala eolica)