Salute e malattia
Con l'aumento della tecnologia e della popolarità dell'energia eolica, i ricercatori cercano materiali per creare pale più lunghe senza compromettere l'integrità strutturale. Molti materiali sono stati usati, sia per la produzione industriale che per piccoli impianti domestici: fibra di vetro, acciaio, alluminio, PVC, legno e resine polimeriche. Attualmente, la maggior parte delle pale è in plastica rinforzata con fibra di vetro (GRP), un composito polimerico rinforzato con fibre che offre sia alta resistenza a trazione che a compressione.
Le pale in PVC sono un'opzione economica comune per costruttori fai-da-te. Un vantaggio è la facilità di modellazione. È anche relativamente poco costoso, attraente per operazioni con budget limitato. Tuttavia, esposto agli agenti atmosferici, il PVC si indebolisce costantemente fino a diventare molto fragile e a formare minuscole cricche superficiali. Il risultato è che una raffica improvvisa potrebbe incrinare la pala e fermare la turbina.
Il legno è un altro materiale comune per piccoli mulini a vento domestici. Pur essendo reperibile ed economico, pone diversi problemi. Richiede grande abilità per essere modellato con precisione. Se non trattato adeguatamente, è estremamente sensibile agli agenti atmosferici: si deforma con l'umidità o diventa fragile al sole. Inoltre, non è molto resistente allo stress laterale, quindi venti forti possono spezzare una pala in legno con facilità.
Le pale in alluminio apparvero poco dopo l'esplosione dell'eolico domestico. Molti produttori offrono pale in alluminio di precisione. Sebbene la maggior parte dei generatori su larga scala non le usi, sono un ottimo materiale per piccole turbine. Pur essendo relativamente pesanti rispetto alle plastiche, le pale in alluminio sono resistenti agli agenti atmosferici, resilienti e disponibili da molti fornitori. Lo svantaggio è il costo più elevato. Inoltre, il diametro massimo del rotore è strettamente limitato dal peso del materiale.
I materiali compositi, come fibra di vetro e GRP, sono attualmente i più usati nella costruzione di turbine eoliche. La fibra di vetro è generalmente usata solo per piccole applicazioni domestiche, perché tende a essere più fragile di altri materiali a base di fibre, rendendola una responsabilità per scopi commerciali.
Il GRP (plastica rinforzata con fibra di vetro) è simile alla fibra di vetro: gli ingegneri lo creano stratificando più reti di fibre per formare la pala. Generalmente il GRP serve come strato di rivestimento, con un riempimento all'interno. Ha i vantaggi di essere leggero, agevolando il movimento di pale di grande diametro. È anche più resistente della fibra di vetro, permettendo diametri maggiori senza rischio di fratture ad alte velocità del vento.
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