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(si apre in una nuova finestra), 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(si apre in una nuova finestra) 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(si apre in una nuova finestra). 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(si apre in una nuova finestra). «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
