Gli studi per l’uso dei compositi in basalto nell’energetico

Uno studio congiunto della North China Electric Power University indaga le potenzialità dell’impiego dei compositi in basalto per generare energia pulita da tecnologie più sostenibili. Queste fibre, per composizione minerale e proprietà di fusione, offrono prestazioni complete e sono più eco-compatibili rispetto a parte dei materiali usati tradizionalmente nelle centrali e nelle reti elettriche.

Innanzitutto queste fibre derivano da minerali di basalto presenti in natura, lavorati con fusione e trafilatura a temperature elevate. Durante la fabbricazione e poi l’utilizzo non emettono gas serra nocivi e non presentano tossicità per l’uomo o per l’ambiente.

Paragonate alle fibre di carbonio, le fibre di basalto hanno un costo inferiore. Per i loro vantaggi sono state ampiamente studiate per le applicazioni nell’industria aerospaziale, nel comparto edile, navale e petrolchimico. Le fibre in basalto presentano anche proprietà meccaniche migliori delle fibre in vetro, comunemente nell’industria energetica per la produzione di apparecchiature elettriche come conduttori, bracci trasversali e tiranti isolati.

I problemi della fibra in vetro

L’aumento dei voltaggi e delle capacità dei generatori, tuttavia, richiede oggi componenti che i compositi in fibra di vetro non possono più soddisfare adeguatamente, per il loro basso modulo di elasticità.

La loro natura fragile li rende poi vulnerabili alle screpolature e a un rapido deterioramento in ambienti umidi e caldi: la corrosione di questi compositi può limitare gravemente l’efficienza e la tenuta di parti delle centrali elettriche. È inoltre dimostrato che le componenti in fibra di vetro portano anche a guasti più frequenti nelle turbine eoliche, necessitando perciò di continua manutenzione.

I vantaggi della fibra in basalto

Le fibre di basalto, viceversa, presentano:

  • una maggiore resistenza alla fatica e alla corrosione
  • un modulo di elasticità più elevato
  • un peso ridotto
  • un minor consumo di energia

Prima di prenderle in considerazione però per un’applicazione commerciale diffusa nel comparto energetico, occorre rendere più stabili questi compositi. Ciò è possibile standardizzandone la produzione anche attraverso l’impiego di macchinari avanzati.

 

La produzione in Ucraina e la leadership cinese

Solo dalla metà degli anni ’80 infatti è iniziata la produzione industriale di fibre di basalto in Ucraina. Con processi di produzione, partiti per tentativi, allora scadenti, a fronte di una domanda di energia già elevata e su infrastrutture complesse da gestire. Progressi nell’efficienza della produzione e negli equipaggiamenti sono stati compiuti negli anni ’90. Ma dal 2000 è soprattutto la Cina, seguita dalla Russia, ad avere un ruolo chiave nella ricerca e nella produzione delle fibre di basalto.

Il nuovo studio accademico dalla Cina analizza a fondo la composizione e le proprietà delle fibre di basalto, i processi per la produzione e l’utilizzo. L’obbiettivo è di accelerare l’assorbimento di questo composito nel comparto dell’energia green. I ricercatori raccomandano ulteriori studi sui suoi meccanismi di formazione e sulle strategie per la stabilizzazione, in modo da poter sfruttare le proprietà vantaggiose delle fibre in basalto. 

 


Leggi anche

I crescenti investimenti in energie rinnovabili hanno stimolato la domanda di turbine eoliche e di pale che le alimentino. Per rispondere a questa esigenza del mercato è inevitabile fare i conti con il prezzo della balsa, il legno forte e leggero che viene inserito tra GFRP per creare pale eoliche, che oggi è insostenibile. Diversi produttori hanno iniziato ad usare polietilene tereftalato (PET) e schiuma di cloruro di polivinile (PVC) nelle punte delle lame, ma per fornire modulo di taglio per la sezione della radice della lama la balsa è ancora indispensabile. …

Leggi tutto…

La passerella, lunga 6 metri e larga 2, è stata progettata da Re-Wind Network, un gruppo di ricercatori provenienti da prestigiose università europee e americane. Le travi portanti sono state realizzate utilizzando le lame di due pale eoliche dismesse. …

Leggi tutto…

La partnership tra la startup milanese Levante e l’azienda Advanced Composites Solutions (ACS) ha prodotto un pannello solare portatile, riciclato e rinnovabile, con scarti di fibra di carbonio dalla produzione di automobili. Il prototipo, da brevettare, è ideale per alimentare mezzi come camper e barche. Il progetto ha vinto a giugno il Best Practices Award 2022 per l’innovazione….

Leggi tutto…

The global composites community reunited at JEC World from May 3rd to 5th for 3 busy rewarding days of innovation, networking and knowledge sharing. The industry was excited to reconnect and the show exceeded all expectations in terms of product launches, content and business activity. The event welcomed 32,000+ professional visits, in Paris and online, from 115 countries and featured 1,201 exhibitors and 26 pavilions….

Leggi tutto…

La prima partnership tra la multinazionale tedesco-spagnola e la startup francese specializzata nel recupero dei compositi riguarda gli scarti della produzione di pale eoliche. Dal processo sono ricavati nuovi pannelli compositi. Nell’ultimo anno Fairmat ha avviato collaborazioni per riciclare fibre di carbonio anche con Duqueine Rhône-Alpes, Tarmac Aerosave ed Excel…

Leggi tutto…