Turbine eoliche in legno, perché è una soluzione più sostenibile

Turbine eoliche in legno: è l’idea di una start-up svedese, Modvion, che ha pensato di rivoluzionare la tecnologia tradizionale per la costruzione delle macchine eoliche. Dal 2016 realizza turbine eoliche utilizzando legno lamellare. Ma cosa cambia per una turbina in legno rispetto a una turbina con materiali tradizionali? Si tratta sicuramente di una soluzione più sostenibile, che permette di risparmiare il 90% delle emissioni climalteranti durante la costruzione. Scopriamo di più.

Come sono fatte le turbine eoliche?

Le turbine eoliche consentono di sfruttare l’energia del vento, che insieme a quella solare e a quella idroelettrica è tra le principali fonti rinnovabili candidate per favorire la transizione energetica. Si tratta infatti di una tecnologia diffusa e ampiamente utilizzata. Normalmente le turbine eoliche sono realizzate in gruppi, detti parchi eolici, in modo da ottimizzare lo sfruttamento delle aree geografiche ventose per produrre energia elettrica. Le macchine più diffuse sono quelle ad asse orizzontale, ovvero con l’asse del rotore parallelo alla direzione del vento. Queste sono dotate di un rotore leggero, in genere costituito da tre pale, ma esistono anche soluzioni con due pale o una sola pala. La sezione delle pale, tipicamente cave e in materiale composito per ridurne il peso, è quella di un profilo alare asimmetrico. Questo garantisce la portanza aerodinamica necessaria alla rotazione del rotore. Il diametro delle pale è in genere compreso tra i 60 e gli 80 metri.

Elementi di una turbina eolica

Le turbine eoliche sono costituite da pochi ma fondamentali elementi. Il primo è la torre, di altezza variabile tra i 30 e i 120 metri, che sorregge la navicella (chiamata anche gondola). La torre ha il compito di assorbire le vibrazioni generate dal moto delle pale e la sua altezza deve essere scelta opportunamente poiché la velocità del vento aumenta più cresce la distanza dal terreno. La navicella invece contiene una serie di dispositivi necessari al funzionamento della macchina eolica. Tra questi si trovano il moltiplicatore di giri, il freno rotore, il generatore elettrico, il sistema di controllo e il sistema di imbardata.

Impatto ambientale delle turbine eoliche

Se il vento è una fonte di energia pulita e sicuramente interessante, le turbine eoliche attuali presentano una serie di criticità che rischiano di farle diventare poco competitive. Le turbine eoliche infatti producono un forte impatto ambientale. Occupano grandi spazi di suolo, hanno dimensioni considerevoli e producono interferenze elettromagnetiche e con la fauna. Inoltre, la costruzione di un parco eolico non è del tutto green perché per il montaggio e trasporto sul sito di installazione sono comunque liberate emissioni di CO2. La carbon footprint di una turbina eolica convenzionale dipende dalla presenza di una torre di acciaio, dalla necessità di fondazioni in cemento e dalla realizzazione delle pale che sono in fibra di carbonio o di vetro. In media, per ogni kWh di energia elettrica prodotto, l’emissione di CO2 è pari a 6-8 grammi. Non è assolutamente un impatto significativo se pensiamo che per ogni kWh di energia elettrica prodotto mediante gas naturale le emissioni sono pari a mezzo chilo di CO2 equivalente. Ma ciò non significa che non esistano modi per rendere più sostenibili le turbine eoliche e per ridurre le emissioni associate.

L’uso del legno per le turbine eoliche

L’idea di realizzare turbine eoliche in legno lamellare è di una start-up svedese, Modvion, che ha ricevuto anche finanziamenti dall’Unione Europea. Nonostante la potenza eolica installata in tutto i mondo continui a crescere, la tecnologia è rimasta sempre la stessa. Le torri tradizionali sono realizzate in acciaio o cemento, mentre le pale in resina, fibra di vetro o fibra di carbonio. Ecco allora che l’innovazione è quella di utilizzare il materiale più green che esista, ovvero il legno. Una turbina eolica in legno non solo è più sostenibile, ma ache più leggera ed economica. Inoltre il legno risolve una difficoltà tipica delle turbine eoliche: i generatori più alti sono meno sostenibili e più difficili da trasportare. Con il legno invece, si può disporre di un materiale leggero e meno costoso, adatto anche per le torri più alte, che sono convenienti perché consentono di sfruttare venti più forti.

Turbine in legno vs turbine tradizionali

Le turbine in legno di Modvion sono pensate per essere modulari. Ciò significa che le torri possono essere trasportate sul sito di installazione direttamente in moduli, riducendo le difficoltà connesse con il trasporto, dato che le torri attuali possono superare i 100 metri di altezza. Inoltre, a parità di peso, il legno è più resistente rispetto all’acciaio. Per dare resistenza all’acciaio serve utilizzare più materiale e quindi sostenere costi decisamente più alti. Secondo Modvion, le torri eoliche in legno hanno un peso del 30% inferiore rispetto a una torre convenzionale. Ultimo aspetto è la riduzione dell’impronta carbonica. Una torre convenzionale in acciaio emette circa 1250 tonnellate di CO2 equivalente durante tutto il suo ciclo di vita. Le emissioni di una torre in legno, a parità di altezza, sono ridotte del 90% e sono pari quindi a 125 tonnellate di CO2 equivalente.

Turbine eoliche in legno: sostenibilità e circolarità

Le sezioni lamellari delle turbine eoliche in legno possono essere prodotte in fabbrica e poi assemblate sul sito di installazione. In questo modo, il processo risulta più semplice rispetto a quello necessario per le torri tradizionali, che devono essere trasportate già assemblate. In più, una volta giunte a fine vita, le componenti delle turbine sono smontabili e riutilizzabili. Possono trovare applicazione sia nell’edilizia che nell’industria della carta. Si tratta quindi di una soluzione circolare e perciò più sostenibile sia dal punto di vista economico che ambientale.

Perché il legno è il materiale ideale per le turbine eoliche?

Il legno lamellare è l’ideale per applicazioni come le torri delle turbine eoliche, che sono vuote al loro interno. Per unità di peso e a parità di costi, il legno si presenta più resistente rispetto all’acciaio. Inoltre, il pericolo di incendio è estremamente basso perché il tronco solido è denso e anche nel caso di fiamme, il lato esposto inizierebbe solo a carbonizzarsi, con un ritmo controllato. Una turbina eolica in legno è progettata da Modvion per una durata di vita tra i 25 e i 30 anni, che è maggiore rispetto a quella delle parti meccaniche presenti all’interno.