Un minore impatto sull'ambiente con le pale eoliche biodegradabili

Anche se tecnologie, strumenti e sistemi per la produzione dell'energia rinnovabile possono apportare dei sani risultati all'abbattimento delle emissioni tossiche sull'ambiente, lo stesso non si può dire per le loro tecniche di fabbricazione. Pannelli fotovoltaici o aerogeneratori eolici sono impianti costosi nella loro realizzazione. I costi e gli investimenti iniziali vengono sicuramente recuperati nel corso del tempo, quando si comincia una regolare produzione di energia pulita che va sostituire quella prodotta con i combustibili fossili.

In fase di smaltimento di questi impianti, finito il loro range vitale, si possono verificare numerosi problemi. Molti disagi, infatti, sono legati alla tipologia di materiali utilizzati. Proprio in questo senso, ovvero verso la sperimentazione di materiali biocompatibili, il professor Christopher Niezrecki ha portato avanti i suoi studi. Niezrecki è un ricercatore e membro del Wind Energy Research Group (WERG) ha spiegato in maniera semplice ed efficace che "I nostri sforzi si stanno invece concentrando su resine epossidiche termoindurenti derivati dall'olio vegetale una materia prima non-tossica, sostenibile e facilmente disponibile per ridurre al minimo il consumo di energia e i costi in fase di produzione".

Le ricerche del professore partono, appunto, da precise considerazioni in materia di riciclaggio soprattutto per quanto riguarda gli impianti eolici. I materiali utilizzati per la costruzione delle pale sono principalmente composti da fibre di vetro o resine epossidiche derivanti dal petrolio.

Le fibre di vetro fanno parte di quella classe di materiali detti compositi, ovvero strutturalmente avanzati, perché combinano nella loro struttura materiali semplici diversi per incrementare le proprietà meccaniche, fisiche e chimiche. Ad ogni materiale è assegnata una fase, che gli dona determinate caratteristiche e le fasi sono separate da zone di transizione dette interfacce. In modo particolare, la fibra di vetro, rispetto al classico vetro monolitico, perde la sua fragilità, dovuta all'assenza delle caratteristiche microfratture interne, ma acquisisce resistenza e resilenza.

(Fibra di vetro)

Per quanto riguarda, invece, le resine epossidiche si tratta di materiali polimerici termoindurenti che non danno luogo a precisi prodotti finiti ma vengono spesso accoppiati con altri materiali in quanto presentano una buona adesione, resistenza agli agenti chimici e alle aggressioni ambientali, buone proprietà di isolamento elettrico e ottime proprietà meccaniche. Essendo, però, derivati del petrolio, risultano essere molto inquinanti.

(Resina epossidica)

Di conseguenza, per quanto riguarda lo studio dei materiali per quanto riguarda le pale eoliche, queste combinazioni vanno a danneggiare tutto quello che di positivo c'è nella produzione dell'energia pulita perché anche la fase di smaltimento e riciclo rientra nel processo di gestione delle energie. La ricerca condotta dal professor Niezrecki punta quindi a sostituire questi materiali con materiali ecologici o bio-derivati e un esempio è proprio la resina epossidica termoindurente derivata da oli vegetali. Oltre agli oli, vengono utilizzati anche gli amidi del mais e la cellulosa.

Il processo di fabbricazione è ancora abbastanza costoso perché si tratta di polimeri sintetizzati biochimicamente da fermentazione microbica, processi comunque più sofisticati della semplice combinazione con gli estratti del petrolio. La ricerca di questo genere di materiali sta ottenendo un buon successo ed è stata sovvenzionata, senza limite di spesa dalla National Science Fondation (NSF), un'agenzia non governativa degli Stati Uniti che si occupa della ricerca e della formazione di base di tutti campi della scienza e dell'ingegneria, escluso il settore medico.

Una ricerca molto simile è partita anche da un'altra azienda, la TimberTower, un'azienda tedesca. La particolarità delle loro turbine riguarda sia il materiale con il quale vengono costruite sia la loro forma. Formalmente, infatti, la turbina della TimberTower non si presenta come le classiche turbine comprensive di albero centrale, rotore e pale ma è uno scatolato reticolare in legno lamellare e verniciato di materiale plastico per proteggerlo dalle intemperie. Le torri eoliche vanno a inserirsi perfettamente nell'ambiente circostante e si stima che la struttura possa avere una durata di circa vent'anni, al termine dei quali, viene smontata e il legno completamente riciclato.

(TimberTower_Torri eoliche)