Non è una semplice fondazione: nel progetto PERIMA la base della torre diventa parte integrante del sistema di sollevamento

Quando si guarda a una turbina eolica si tende a concentrare l’attenzione sulla parte più evidente: il rotore, la navicella, la torre. Nel progetto PERIMA 2, invece, una parte decisiva dell’innovazione si trova molto più in basso, sotto il livello del terreno. È la fondazione, chiamata non solo a sostenere la struttura, ma anche a consentire al palo di scomparire quando l’aerogeneratore non deve essere utilizzato.

Il progetto PERIMA nasce proprio da questa esigenza: sviluppare un palo telescopico capace di raggiungere circa 30 metri di altezza e di essere successivamente abbassato fino a rientrare nel terreno, riducendo così la presenza visiva dell’impianto. Il prototipo originario è stato sviluppato e installato a Caltanissetta e progettato per sostenere un aerogeneratore nella fascia di potenza indicata dal progetto, tra 60 e 250 kW. Iris

Una fondazione progettata anche per “nascondere” la torre

Nel prototipo PERIMA originale la fondazione non aveva soltanto una funzione statica. Doveva infatti assicurare la stabilità della torre in ogni condizione e, contemporaneamente, contenere gli elementi tubolari telescopici quando il palo era abbassato. Lo studio scientifico sul prototipo descrive una fondazione costituita da un fusto tubolare formato da una corona di pali in calcestruzzo armato, collegati superiormente da una trave anulare in cemento armato, insieme a due cilindri in acciaio con intercapedini riempite di malta cementizia. Iris

Il sito ufficiale di PERIMA aggiunge un dato particolarmente significativo: il sistema di sollevamento originario prevedeva un pozzo di fondazione principale di circa 1,80 metri di diametro e 14 metri di profondità, al di sotto del quale veniva realizzato un secondo pozzo di circa 45 centimetri di diametro, profondo quanto l’altezza fuori terra della torre, circa 30 metri. All’interno del pozzo più stretto trovava posto il puntone del sistema “jack-up”, incaricato di spingere verso l’alto la struttura telescopica. Perima 2

È proprio questo uno degli aspetti più interessanti di PERIMA: la fondazione non è un elemento separato dalla tecnologia del palo, ma costituisce una vera e propria infrastruttura tecnica all’interno della quale il sistema di elevazione può funzionare.

PERIMA 2 riparte dalla fondazione, ma mette in discussione il modello precedente

L’esperienza del primo prototipo ha evidenziato una criticità importante. Il sistema jack-up collocato alla base del pozzo risultava complesso da installare e soprattutto da mantenere nel tempo. PERIMA 2 nasce anche per affrontare questo problema e confrontare tre differenti configurazioni di sollevamento: idraulica, a carrucole e a traliccio. Perima 2

La scelta del sistema di sollevamento ha conseguenze dirette sulle opere di fondazione. Nel sistema idraulico viene mantenuto il principio del pozzo di piccolo diametro e del puntone, mentre nella soluzione a carrucole il piccolo pozzo viene eliminato insieme al puntone. La configurazione a traliccio, infine, cambia radicalmente la logica della struttura stessa. Indico

La fondazione diventa quindi una delle variabili progettuali centrali. Un documento di ricerca dell’Università di Palermo dedicato proprio a PERIMA 2 evidenzia che la scelta della configurazione del palo deve tenere conto delle azioni dinamiche dovute a vento e sisma, della tipologia di fondazione e dei relativi costi di costruzione. L’obiettivo è arrivare a una soluzione che sia non soltanto strutturalmente sicura, ma anche economicamente sostenibile. Università di Palermo

La sfida è trovare l’equilibrio tra sicurezza, profondità e costi

La ricerca di PERIMA 2 mostra quindi un principio fondamentale: la riduzione dell’impatto visivo non può essere ottenuta semplicemente rendendo la torre più piccola o più leggera. Occorre ripensare il rapporto tra torre, meccanismo di sollevamento e fondazione.

Lo studio scientifico sul prototipo precedente sottolineava infatti che il principale svantaggio della soluzione telescopica era il maggiore tempo necessario alla costruzione, legato soprattutto alla realizzazione della fondazione. Questo costo iniziale doveva essere compensato dai vantaggi ottenuti sul piano del trasporto, dell’installazione e della possibilità di abbassare la torre. Iris

È qui che si comprende il vero significato della ricerca PERIMA 2: la fondazione non è soltanto ciò che tiene in piedi la torre, ma ciò che rende possibile il concetto stesso di eolico a scomparsa. Il successo della tecnologia dipenderà anche dalla capacità di sviluppare una base che sia robusta, compatibile con il terreno e con le azioni del vento e del sisma, ma al tempo stesso meno complessa e costosa da realizzare.