Turbine eoliche: MuteSkin, un materiale innovativo per ridurre il rumore e massimizzare l’efficienza energetica

Lo sviluppo di un materiale innovativo, in grado di ridurre il rumore generato dalla rotazione delle turbine eoliche, permette di ottenere delle soluzioni tecnologiche per migliorare l’integrazione dei generatori eolici negli habitat naturali, promuovendo l’efficienza energetica e la sostenibilità ambientale.

Gli aerogeneratori, progettati per convertire l’energia cinetica del vento in energia elettrica rinnovabile, sono indispensabili per plasmare un futuro energetico caratterizzato da un equilibrio tra lo sfruttamento delle risorse naturali e il rispetto degli equilibri bio-dinamici.

I parchi eolici, essendo infrastrutture energetiche indispensabili per generare energia elettrica green e promuovere la transizione energetica, permettono di ridurre la dipendenza dalle fonti energetiche fossili con notevoli vantaggi per la sicurezza energetica.

Nel 2023, dai dati pubblicati dal report energetico fornito dal WWEA –Word Wind Energy Association, l’organizzazione internazionale per la diffusione dell’energia eolica, con un incremento record del 12,5%, rispetto ai dodici mesi precedenti, la potenza eolica istallata nel mondo ha raggiunto i millequarantasette giga-watt.

L’energia eolica, integrata efficacemente nel mix energetico globale con le istallazioni dei parchi eolici caratterizzati da emissioni inquinanti nulle, è essenziale per de-carbonizzare interi settori industriali e manifatturieri.

Tuttavia, una delle sfide tecnologiche fondamentali per aumentare l’integrazione degli aerogeneratori negli habitat naturali, consiste nello sviluppo di soluzioni in grado di ridurre il rumore generato dalla rotazione delle pale eoliche.

L’Università olandese Tu Delft, con il progetto IPER-MAN avviato nel 2017 per la ricerca di nuove soluzioni tecnologiche necessarie per ridurre il rumore degli aerei e delle turbine eoliche, ha permesso di sviluppare un materiale innovativo permeabile flusso-poroso, che consente di ridurre efficacemente il rumore generato dalle turbine eoliche e garantire ottimi livelli di efficienza energetica.

Efficienza energetica: un materiale innovativo per ridurre il rumore delle turbine eoliche

Il materiale innovativo, sviluppato dall’Ateneo TU Delf nei Paesi Bassi e integrato nella struttura delle turbine eoliche, permette di ridurre il rumore generato durante la rotazione degli aerogeneratori, con notevoli vantaggi per l’efficienza energetica e la sostenibilità ambientale.

Secondo i dati pubblicati da IEA – International Energy Agency, l’agenzia internazionale dell’energia fondata nel 1974 a Parigi, nel 2021 il consumo di energia elettrica globale ha raggiunto il valore di 26.467,2 tera-watt ora.

Con una produzione di energia eolica nel medesimo anno pari a 1.864.068 giga-watt ora, le istallazioni eoliche sono essenziali per coprire una parte rilevante del fabbisogno energetico mondiale, contribuendo in modo sostanziale alla riduzione delle emissioni inquinanti e allo sviluppo di un modello energetico sostenibile.

I parchi eolici on-shore, progettati per essere istallati nell’entroterra con ottimi livelli d’integrazione degli eco-sistemi naturali, sono infrastrutture energetiche che permettono di de-carbonizzare il settore energetico e mitigare gli effetti del cambiamento climatico, provocato dalle emissioni di anidrite carbonica.

Nella progettazione dei parchi eolici, per ridurre al minimo l’impatto ambientale degli aerogeneratori e garantire la tutela degli equilibri bio-dinamici degli habitat naturali, si presta particolare attenzione alla mitigazione dell’impatto acustico delle infrastrutture energetiche.

Le turbine eoliche di grandi dimensioni, con un rotore che può superare i duecentocinquanta metri di diametro e la torre alta oltre i centocinquanta metri, possono generare un impatto acustico compreso tra i trentacinque e i quarantacinque decibel durante la loro rotazione.

Gli aerogeneratori di dimensioni inferiori, istallati nelle zone caratterizzate da una ventosità relativamente più bassa o da difficoltà logistiche, hanno un impatto acustico ridotto, pari a circa sei decibel.

Per mitigare gli effetti negativi dell’inquinamento acustico generato dalla rotazione, che può essere accentuato in base alle condizioni meteorologiche o dalla topografia del sito, i generatori eolici sono istallati con una distanza minima di trecento metri dagli edifici urbani.

Il progetto IPER – MAN: efficienza e innovazione con il nuovo involucro MuteSkin

Il progetto IPER - MEN, sviluppato nei laboratori dell’Ateneo TU Delf, ha permesso di ottenere un materiale flusso – poroso innovativo, con le caratteristiche necessarie per ridurre il rumore prodotto dalle turbine eoliche durante la rotazione e garantire ottimi livelli di efficienza energetica.

Le pale integrate nei rotori, progettate con un design aerodinamico molto efficiente e con materiali in grado di garantire leggerezza e resilienza alle sollecitazioni meccaniche, permettono di captare il vento generato dallo spostamento delle masse d’aria.

Istallate su una gondola posta al vertice della torre, nella quale sono presenti i sistemi elettro-meccanici necessari per la conversione energetica, le pale eoliche possono essere realizzate con altezza variabile per garantire un rendimento energetico elevato.

Con il materiale, caratterizzato da una struttura porosa che permette il passaggio dell’aria, può essere prodotto un involucro indicato come MuteSkin, con proprietà fono-assorbenti, da applicare sulla superficie delle pale eoliche.

Il MuteSkin, realizzato con dimensioni specifiche per ogni singolo modello di aerogeneratore e potendo essere applicato senza alterare la configurazione aerodinamica delle pale, è una soluzione tecnologica molto versatile da applicare sia in fabbrica sia per la riqualificazione degli aerogeneratori già istallati.

Durante la rotazione delle turbine eoliche, per effetto dell’energia cinetica del vento captata, la superficie delle pale eoliche, rivestite con l’involucro MuteSkin, consente il passaggio dell’aria e riduce notevolmente il rumore prodotto.

Gli aerogeneratori dotati dell’innovativo silenziatore MuteSkin, permettendo di ridurre l’inquinamento acustico dei parchi eolici, consentono di favorire la transizione energetica e lo sviluppo di un modello energetico efficiente e sostenibile.