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Le pale eoliche stampate in 4D promettono di ridurre i costi e di semplificare parecchio la produzione, e a metterle a punto è stato un gruppo di ricercatori della Concordia University di Montreal. L'idea di fondo ruota attorno a materiali compositi in carbonio e resina epossidica, con una frazione volumetrica di fibra del 60 per cento. Niente di astratto, insomma. Si tratta di un approccio che punta dritto a un problema molto concreto del settore, ossia la difficoltà di realizzare pale curve ad asse verticale senza spendere una fortuna in stampi complicati. Il punto è proprio questo. Le pale vengono create partendo da pannelli piatti in fibra di carbonio, evitando così quegli stampi con curvature complesse che di solito fanno lievitare i costi. Una scelta che sembra banale ma che ribalta anni di abitudini produttive nel comparto eolico. Una prima assoluta nel settore Il sistema di progettazione inversa usato dal team canadese è qualcosa che nel settore non si era mai visto. Di norma si parte dalla stratificazione delle fibre di carbonio e poi si osserva la forma che ne viene fuori. Qui il procedimento è capovolto. I ricercatori sono partiti dalla geometria desiderata della pala e hanno lavorato a ritroso, per capire come stratificare i materiali nel modo migliore. Una logica al contrario, in pratica, che permette di ottenere esattamente la forma che serve senza dover indovinare passo dopo passo. Nel processo di produzione i pannelli piatti vengono sottoposti a polimerizzazione. Poi, durante il raffreddamento, accade la parte più curiosa. Il materiale si deforma da solo, assumendo in modo naturale forme curve. Merito delle variazioni nelle proprietà dei materiali applicate ai diversi strati, che spingono la struttura a piegarsi proprio come previsto. Nessun intervento meccanico forzato, la fisica fa il resto. Più leggere e più economiche I numeri raccontano bene il salto in avanti. Le pale eoliche ottenute con questo metodo sono formate da soli tre strati, ciascuno di circa 0,45 mm. E pesano l'80 per cento in meno rispetto a quelle costruite con i processi tradizionali. Un dato che pesa eccome, considerando quanto la leggerezza incida sull'efficienza e sui costi di trasporto e installazione delle turbine. La combinazione di questi elementi, meno peso, meno stampi costosi e un metodo di stampa 4D che sfrutta la deformazione naturale dei materiali, apre scenari interessanti per chi lavora nel campo dell'energia rinnovabile. Le turbine eoliche ad asse verticale, in particolare, potrebbero beneficiare parecchio di un approccio che le rende meno complicate e più accessibili da produrre.

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Stampa 4D per pale eoliche: pannelli piatti che si curvano da soli