UNA NUOVA VITA PER LE GIGANTESCHE PALE EOLICHE

La durata dei primi aerogeneratori sta giungendo al termine. In Europa sono in corso diversi progetti per riutilizzare i materiali che li compongono, trasformandoli da rifiuti a risorse.

AMBIENTE
Pamela Preschern
UNA NUOVA VITA PER LE GIGANTESCHE PALE EOLICHE

La durata dei primi aerogeneratori sta giungendo al termine. In Europa sono in corso diversi progetti per riutilizzare i materiali che li compongono, trasformandoli da rifiuti a risorse.

Con una durata media di circa 20 anni, molte tra le prime turbine eoliche immesse sul mercato sono pronte ad essere smantellate e sostituite. La loro esistenza spesso si conclude in discarica, con un costo non solo ambientale ma anche economico, entrambi evitabili. Sfruttare l’energia del vento, gestire in modo “verde” tutte le fasi del ciclo di vita degli aerogeneratori (demolizione compresa) e persino ottenere un guadagno è possibile. Dare una nuova vita agli aerogeneratori, trasformando quelli che sono spesso considerati rifiuti sterili e ingombranti in nuove risorse non è un’utopia.

Negli ultimi due decenni in Europa il ricorso al vento come fonte di energia è cresciuto rapidamente. La gestione degli scarti delle turbine eoliche è un tema attuale e rilevante per l’industria eolica del continente: secondo recenti ricerche entro il 2050 ci saranno ben 43 milioni di tonnellate di pale da smaltire a livello globale, di cui un quarto circa in Europa.

Le sfide del riciclo nel settore eolico

Sebbene tecniche quali la macinazione meccanica e la pirolisi siano oggi tecnologicamente piuttosto mature, la discarica continua ad essere la destinazione preferita per i componenti delle turbine, in particolare per le pale tra i più difficili da riciclare. Se gran parte degli altri elementi (fondazioni, torre, generatore ecc.) è realizzata con materie facilmente recuperabili come il calcestruzzo, l’acciaio o il rame, non vale lo stesso per le pale. Queste sono costituite da materiali compositi fatti di polimeri, resine, fibre di vetro e di carbonio che ne garantiscono leggerezza e resistenza ma che al tempo stesso sono difficili da separare e riciclare singolarmente senza ricorrere a processi complessi, energivori e costosi.

Iniziative di riciclo delle pale eoliche in Europa

Nella sola Germania a fine 2019 erano ben 2000 le pale eoliche esauste, cifra destinata a superare le 15.000 unità nel 2024, stando alle ricerche del Fraunhofer Institute for Wood Research . A partire dai primi mesi del 2020 un team di ricercatori dell’Istituto ha scelto di sperimentare una nuova tecnica per recuperare ed elaborare il legno di balsa contenuto nelle pale e trasformarlo in pannelli isolanti ultraleggeri per l’edilizia. Con l’auspicio di stimolare una “svolta verde” in un settore in cui solo il 10 per cento dei materiali coibentanti è realizzato con risorse rinnovabili. Con un approccio innovativo, veloce e efficiente, che prevede l’uso di una lancia a getto d’acqua per recuperare e riciclare il materiale, il gruppo ha testato con successo l’utilizzo di un mulino centrifugo a impatto per separare i pezzi di lama nei singoli componenti e riusarli per altri scopi.

Tra i pionieri nel riciclo delle pale ci sono i paesi scandinavi. Innanzitutto la Danimarca dove dal 2020 Vestas, principale fornitore mondiale di energia eolica, ha scelto di ridurre al massimo la produzione di materiali di scarto, in nome della sostenibilità e dell’economia circolare. L’ambizioso obiettivo che si è data è quello di realizzare turbine eoliche a zero rifiuti entro il 2040 con una strategia ad hoc di gestione dei rifiuti. Un processo che coinvolge l’intera catena del valore: dalla fase di progettazione a quella di produzione, dalla messa in servizio al fine vita delle turbine eoliche.
L’azienda si sta avvicinando a questo traguardo grazie all’alleanza fruttuosa tra il mondo industriale e della ricerca, sfociata nella guida del progetto CETEC (Circular Economy for Thermosets Epoxy Composites). Avviato nel 2021 e co-finanziato dall’Innovation Fund Denmark (IFD), esso coinvolge grandi nomi industriali e accademici tra cui Olin, il principale produttore mondiale di resina epossidica, il Danish Technological Institute (DTI) e l’Università di Aarhus. Tutti impegnati nell’aumentare il tasso di riciclabilità delle pale eoliche dall’attuale 85-90 al 100 per cento entro i prossimi tre anni.

In un’ottica di miglioramento continuo della capacità di recupero dei componenti l’azienda danese si è data come ulteriore target il conferimento di meno dell’1 per cento delle componenti delle pale in discarica e il riciclo del 94 per cento dei materiali (rispetto all’attuale 52 per cento) entro il 2030. A questo scopo occorrerà individuare nuove tecnologie per il riciclo delle fibre di vetro e il recupero delle parti in plastica, così da poter avviare iniziative per la raccolta e il trattamento “verde” delle pale dismesse.

La tecnologia per realizzare pale interamente riciclabili esiste già ed è stata sviluppata con il progetto di ricerca DreamWind, frutto del partenariato tra Vestas, l’Università di Aarhus e il Danish Technological Institute (DTI). Si tratta di separare la fibra di vetro e la resina epossidica, suddividendo ulteriormente quest’ultima in componenti base attraverso un trattamento chimico. Il risultato è la produzione di resina epossidica di pari qualità del materiale originale, come conferma il Prof. Troels Skrydstrup dell’Università di Aarhus.

Dallo scorso ottobre nel paese scandinavo è in corso un’altra iniziativa della società Re-Wind. Il team di ricerca, composto da esperti dell’Università della città di New York e del Georgia Institute of Technology negli Stati Uniti, dell’Università di Cork e dell’Università di Queen’s di Belfast in Irlanda, ha raggiunto un primo risultato ad Aalborg, in Danimarca, dove con gli scarti delle pale eoliche è stato realizzato un parcheggio per biciclette. La società prevede altre modalità di riutilizzo dei materiali compositi che includono: stazioni di taxi, pensiline degli autobus, passando per stazioni di ricarica per auto e persino barriere antirumore. E le conversioni non riguardano solo la penisola scandinava: l’azienda, con la collaborazione delle università locali, sta attivando programmi di riutilizzo dei componenti anche in Irlanda, dove molti parchi eolici dovranno essere rinnovati entro il 2025. Tra le possibili strutture da costruire ci sono anche gli skatepark.

Altro paese leader nelle soluzioni di riciclo delle pale eoliche è la Svezia. Anche il gruppo industriale Vattenfall ha annunciato un obiettivo ambizioso: entro il 2030 dovrà essere abolito il conferimento in discarica degli aerogeneratori. La decisione riguarda tutti i parchi eolici gestiti dalla Vattenfall per un totale di 3,3 GW tra offshore e onshore le cui turbine saranno integralmente riutilizzate, riciclate. In attesa di conseguire entro il 2025 l’obiettivo di riciclo delle pale eoliche fissato al 50 per cento per la dismissione dei vecchi impianti si ricorrerà a un metodo di co-processing che tritura le pale per ottenere un materiale da cui produrre del cemento.

Anche il nostro paese a fine 2017 ha dato un contributo alla riduzione della quantità di rifiuti compositi e a una migliore redditività del riutilizzo dei compositi in prodotti a valore aggiunto con FiberEUse (Large scale demonstration of new circular economy value-chains based on the reuse of end-of-life fiber reinforced composites). L’obiettivo del progetto (durato dal giugno 2017 al settembre 2021) è stato ideare strategie per riciclare i materiali compositi delle pale eoliche e componenti aeronautici obsoleti, così da ottenere prodotti di arredamento (incluse vasche da bagno) e sportivi attraverso l’utilizzo della stampa 3D e di tecniche a basso impatto ambientale. Coordinato dal Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano FiberEUse si è avvalso della collaborazione di un gruppo internazionale composto da 21 partner europei (Italia, Austria, Francia, Finlandia, Germania, Regno Unito, Spagna) tra cui 14 imprese, 2 associazioni industriali, 3 Università e 3 Centri di ricerca e ha ricevuto un finanziamento di 9,8 milioni di euro dal programma UE Horizon 2020.

Le tecnologie per il riciclo di pale eoliche sono in fase pilota e non ancora disponibili su larga scala. Si auspica che lo diventino a breve, tenuto conto degli evidenti vantaggi che offrono in diversi ambiti. Possono essere impiegati nel trasporto, e nello specifico nel settore automobilistico e aeronautico che fanno affidamento sul composito termoindurente. Si possono utilizzare anche nell’edilizia e nell’arredo domestico, entrando a far parte anche della nostra vita quotidiana. Dal parco (eolico) alla casa il passo è breve.