Una svolta nel settore della produzione di energia elettrica dal vento potrebbe giungere a breve e portare novità importanti in questo campo.
Le turbine eoliche attualmente impiegate hanno ottime capacità di raccolta del vento: più sono grandi, più vento riusciranno a catturare e più energia elettrica genereranno.
Il problema risiede nel fatto che le maggiori dimensioni portano inevitabilmente ad un peso maggiore con conseguente diminuzione dell’efficienza delle stesse.
Gli scienziati del Case Western Reserve University stanno risolvendo il problema adottando i nanotubi di carbonio nella costruzione delle future pale eoliche che risultano molto più leggere e resistent di quelle attualmente in commercio.
I nanotubi di carbonio vengono già impiegati nella costruzione di telai per super-biciclette o per creare racchette da tennis dalle altissime prestazioni.
La caratteristica principe di questo materiale è l’incredibile leggerezza unita ad una impressionante resistenza alla trazione ed alle sollecitazioni in generale: fino a 5 volte la tenuta della fibra di carbonio e fino a 60 volte quella dell’alluminio.
I testi condotti hanno evidenziato come il mix formato da nanotubi di carbonio e poliuretano, sia quasi 8 volte più longevo e resistente alle microfratture del composto resina epossidica-vetroresina, più utilizzato in queste creazioni; altri test di comparazione, con un altro materiale tra i più usati per realizzare le pale, il vinilestere-vetroresina, hanno dato esito positivo.
Marcio Loos ha aggiunto dei nanotubi di carbonio alla miscela di poliuretano di una pala, costruendo un prototipo della stessa forma di una pala commerciale da 400 W, usando la tecnica del “sotto vuoto”.
Con una struttura più leggera diventa possibile aumentare le dimensioni del rotore e, quindi, costruire pale più grandi, oppure azionare le pale con un vento di minore forza. In entrambi i casi le pale diventano capaci di produrre più energia.
Anche il rinforzo della pala aumenta la resa, perché impedisce la deformazione meccanica e, quindi, mantiene la forma ottimale per catturare il vento, senza sprecare energia in deformazioni e senza farsi scappare il vento.
I test di stress hanno mostrato che il poliuretano ai nanotubi resiste molto meglio delle resine epossidiche o estere vinilico rinforzati con la fibra di vetro. Molto positivi anche i test di delaminazione e velocità di crescita delle fratture.
In definitiva, l’uso dei nanotubi di carbonio comporterebbe un enorme risparmio, in termini di peso, tale da rendere più veloci e far guadagnare più spinta alle nuove turbine.
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