Il connubio perfetto fra i droni e l’eolico, permette di aumentare l’efficienza energetica degli aerogeneratori per sostenere la transizione energetica.
Con numerosi parchi eolici onshore e offshore, installati in tutto il mondo e con i dati che si riferiscono alle nuove istallazioni in costante crescita, l’energia eolica è una delle fonti energetiche rinnovabili più utilizzate per sostituire i combustibili fossili.
Il costante incremento delle dimensioni dei rotori e l’utilizzo di leghe metalliche in grado di ridurre il peso, senza compromettere la resistenza strutturale, hanno permesso di ottenere generatori eolici con dimensioni ed efficienza energetica superiore.
Le condizioni atmosferiche avverse, caratterizzate da temperature rigide con elevato tasso di umidità, provocano la formazione di ghiaccio e penalizzano il rendimento energetico delle turbine eoliche.
L’incremento del peso, causato dagli strati di ghiaccio depositati sulla superficie delle pale, provoca squilibri nella rotazione delle turbine eoliche.
Per evitare possibili danni strutturali, indotte dalle condizioni di funzionamento anomale, i generatori eolici sono fermati con conseguenze negative sia per la produzione di energia elettrica green sia per le emissioni inquinanti.
Attraverso sistemi termo-riscaldanti, presenti nella struttura delle pale eoliche e simili ai sistemi utilizzati nelle ali degli aerei, può essere limitata la formazione degli strati di ghiaccio, con un incremento sia del costo dei rotori sia delle dissipazioni energetiche.
Anche con soluzioni liquide anti-gelo, nebulizzate con gli elicotteri sui parchi eolici, può essere ridotta ulteriormente la formazione del ghiaccio.
Il progetto TURBO – Temporary Coating Using Drones, sviluppato in Germania dai ricercatori del Fraunhofer Institute, permette di aumentare l’efficienza energetica dell’eolico attraverso l’utilizzo dei droni.
Utilizzando un velivolo radiocomandato senza pilota, con un sistema in grado di nebulizzare una miscela liquida di urea e cera con proprietà anti-gelo, è possibile evitare la formazione del ghiaccio sulle pale eoliche riducendo i costi e le emissioni inquinanti.
Eolico e droni: efficienza energetica con il progetto TURBO
Il progetto TURBO, acronimo di Temporary Coating Using Drones, è stato sviluppato per migliorare l’efficienza energetica dell’eolico con l’utilizzo dei droni.
Sviluppato in Germania, dai ricercatori del Fraunhofer Institute, il progetto permette d’integrare l’utilizzo dei velivoli radio-comandati per nebulizzare, sulla superficie delle pale eoliche, una miscela di urea e cera.
Le proprietà della miscela sono state testate in un ambiente con bassa temperatura ed elevato tasso di umidità, condizioni tipiche a quelle che favoriscono la formazione del ghiaccio sui rotori eolici.
I risultati ottenuti hanno permesso di sviluppare un composto caratterizzato da ottima aderenza alle superfici, rapida essicazione e basso impatto ambientale.
Il composto è applicato sulla superficie delle pale eoliche mediante l’utilizzo dei droni, caratterizzati da emissioni inquinanti nulle rispetto agli elicotteri, utilizzati per nebulizzare l’anti-gelo sui parchi eolici.
Il progetto TURBO permette sia di aumentare l’efficienza energetica delle turbine eoliche, impedendo la formazione del ghiaccio, sia di ridurre le emissioni inquinanti.
I droni, essendo in grado di nebulizzare il composto ecologico con estrema precisione sulla superficie dei rotori limitando gli sprechi, consentono anche un notevole risparmio economico.
I droni per la manutenzione dei giganti eolici
I velivoli radiocomandati senza pilota sono caratterizzati da dimensioni e peso ridotti, rispetto a un elicottero, ma con manovrabilità superiore tra le turbine dei parchi eolici.
Ciò permette di rendere più agevole le operazioni di manutenzione programmata delle pale eoliche, per evitare la formazione del ghiaccio sui rotori.
I ricercatori del Fraunhofer Institute hanno sviluppato e realizzato un sistema per la nebulizzazione della miscela, composta di urea e cera, da istallare su un drone.
Per contenere la miscela eco-sostenibile, composta di urea e cera, la struttura del velivolo radiocomandato è stata dotata di un contenitore.
Una pompa ad alta pressione, alimentata con l’energia elettrica fornita dalle batterie del drone, preleva la miscela dal contenitore e attraverso collegamenti idraulici, realizzati con tubi flessibili, è convogliata in un ugello per essere nebulizzata.
Con un diametro per la nebulizzazione della miscela pari a 0.3 millimetri, l’ugello permette di generare goccioline con diametro pari a cento micrometri.
Sviluppato con il progetto TURBO – Temporary Coating Using Drones, il sistema permette sia di aumentare l’efficienza energetica dell’eolico, evitando la formazione di strati di ghiaccio sulle pale eoliche, sia di ridurre le emissioni inquinanti.
Il drone, dotato del sistema per la nebulizzazione della miscela green, consente di nebulizzare con precisione il composto sulla superficie dei rotori e può essere utilizzato con vento fino a trentacinque chilometri orari.
