Fraunhofer ha utilizzato i droni vernicianti per proteggere le turbine eoliche dal ghiaccio

Date: 01/12/2023
Categorie: Ricerca e sviluppo

Fraunhofer ha recentemente sviluppato una tecnica per applicare rivestimenti alle turbine eoliche in modo rapido ed efficiente.

I ricercatori dell’Istituto Fraunhofer hanno recentemente annunciato di essere riusciti a proteggere le pale di una turbina eolica dal ghiaccio utilizzando i droni. La nuova tecnica è stata sviluppata da esperti del Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM in collaborazione con il Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA nel progetto TURBO – “Rivestimento temporaneo mediante droni”.

La formazione di ghiaccio sulle pale del rotore può causare uno squilibrio rotazionale e di conseguenza una maggiore usura. Inoltre, siccome con una convenzionale operazione di rivestimento le turbine dovrebbero rimanere inattive per svariati giorni, comporterebbe anche ingenti perdite nella produzione di energia elettrica. Questa applicazione permette quindi di proteggere le turbine eoliche dall'umidità e dal freddo, incrementandone le prestazioni.

Il materiale di rivestimento è costituito da urea e cera, è ecologico e possiede buone proprietà adesive. Può essere applicato in modo rapido ed efficace mediante spruzzatura e asciugato rapidamente. Inoltre, il rivestimento è stato testato per confermarne la capacità protettiva.

Un drone che riveste una pala eolica per proteggerla dal ghiaccio

Il progetto per l’utilizzo di droni per la prevenzione del ghiaccio ha dovuto soddisfare diverse condizioni:

  • Rispetto per l'ambiente;
  • Buona adesione e durata del rivestimento;
  • Sistema di spruzzatura preciso e leggero;
  • Carico utile dei droni elevato e controllo molto preciso;

Gli esperti del Fraunhofer IPA hanno invece prodotto l'attrezzatura per l'applicazione del rivestimento, costituita da una pompa ad alta pressione per miscelare l’urea/cera e una lancia lunga e sottile sulla cui punta è presente un ugello del diametro di 0,3 millimetri. Questo sistema di pompe airless è in grado di produrre goccioline con un diametro di 100 micrometri spruzzabili esattamente sui bordi delle pale del rotore anche con una velocità del vento di 35 Km/h.

“La nostra decennale esperienza nella modellazione dei processi di rivestimento ci ha davvero aiutato. Abbiamo potuto attingere a questa competenza, dovendo però adattare i parametri di processo alla complessa geometria delle turbine eoliche”, ha spiegato Oliver Tiedje, il responsabile del progetto.

I ricercatori prevedono comunque di collaborare ulteriormente con il settore, al fine di migliorare la tecnologia, prepararla per la produzione in serie e adattarla ad altri utilizzi, come le linee aeree nel trasporto ferroviario oppure la ristrutturazione degli edifici.