Soluzioni personalizzate per prove non distruttive di rivestimenti per le pale delle turbine eoliche
I componenti più critici per una turbina eolica sono le pale, protette da un rivestimento che prevede diversi strati di costosi materiali avanzati. L’ispezione e la riparazione in loco dei rivestimenti delle lame delle turbine eoliche sono operazioni costose, specialmente in mare aperto. Per ridurre questi costi, è fondamentale assicurare la qualità di ogni lama e individuare i difetti di rivestimento prima dell’installazione al fine di evitare guasti prematuri e tempi morti indesiderati. Tradizionalmente, il controllo della qualità dei rivestimenti delle lame viene condotto attraverso un’ispezione visiva e si limita allo strato più esterno. L’analisi distruttiva viene impiegata quando è necessario svolgere il controllo qualità degli strati più interni. Queste limitazioni nell’industria dell’energia eolica sono le stesse che colpiscono altri settori, come l’automobilistico, l’aerospaziale, il fotovoltaico e l’industria del grafene, solo per citarne alcuni. Il progetto NOTUS, finanziato dall’UE, risponde a queste sfide, sviluppando il primo strumento contactless per un’ispezione non distruttiva del materiale, specificamente studiata per le turbine eoliche. «NOTUS si basa sulla tecnologia terahertz ed è l’unico strumento che non necessita di contatto, configurandosi quindi come non distruttivo e in grado di distinguere tra diversi strati di rivestimento, misurando non solo il loro spessore, ma anche altri parametri cruciali come l’aderenza, i difetti, le bolle d’aria, la rugosità, ecc…», dichiara Eduardo Azanza, coordinatore del progetto e CEO della PMI spagnola das-Nano.
Una soluzione sicura
Le onde Terahertz, note anche come radiazioni T, corrispondono all’intervallo di frequenza da 0,1 a 10 Thz e appartengono alla parte non ionizzante dello spettro elettromagnetico, che non è dannosa per gli esseri umani. Queste onde hanno un’ottima risoluzione (fino a 1 μm), un’elevata penetrazione (nell’ordine di vari centimetri) e possono essere usate per l’ispezione di qualsiasi materiale, non solo quelli metallici. das-Nano ha applicato questa tecnologia alla progettazione e alla fabbricazione di soluzioni personalizzate per diverse fasi del ciclo di vita delle lame eoliche e di altri prodotti con rivestimenti funzionali, come si può vedere da questo video. Secondo Azanza: «I diversi modelli NOTUS risolvono diversi problemi industriali e migliorano l’efficacia dei processi di produzione e operativi, portando ad una riduzione dei materiali e dell’energia impiegata.»
Applicazione all’industria automobilistica
I ricercatori hanno progettato tre diversi modelli per adattarla alle tre fasi del ciclo di vita della lama. Il primo, NOTUS-lab, consente ai ricercatori e agli sviluppatori di testare rivestimenti, nuovi materiali e processi di fabbricazione delle lame in maniera semplice e veloce. Il secondo, NOTUS-factory, soddisfa le esigenze degli operatori e dei manager degli impianti produttivi per eseguire accurate prove non distruttive nel corso del controllo della qualità. Infine, NOTUS-field consente ai produttori ed operatori di turbine eoliche di prevedere l’invecchiamento dei rivestimenti delle lame, stimare la loro durata e pianificare i controlli di manutenzione, nonché i controlli sulla qualità in situ. Inoltre, può adattarsi a condizioni estreme di diversi ambienti, come i parchi eolici in montagna o in mare aperto. «Il sistema di ispezione NOTUS ha dimostrato un potenziale risparmio economico annuo del 10 % sui costi operativi e di manutenzione per gli operatori di parchi eolici», dichiara Azanza. Il sistema d’ispezione a onde terahertz NOTUS porterà benefici ai produttori e operatori di lame di turbine. Aiuterà inoltre l’Europa a mantenere la sua posizione di leader mondiale nel settore automobilistico grazie ai risparmi che è in grado di garantire sui costi e sui materiali, come si può vedere dal video. «In ultimo, ognuno di noi potrà beneficiare di NOTUS perché consente una produzione di energia eolica più efficiente e dunque un mondo più verde e più sostenibile», conclude Azanza.
Parole chiave
NOTUS, rivestimento, ispezione, lama di turbina eolica, terahertz, senza contatto, non distruttivo, settore automobilistico
