Un nuovo approccio alla produzione energetica offshore

Il National Renewable Energy Laboratory (NREL), istituto di ricerca statunitense specializzato nelle energie rinnovabili, ha avviato un progetto di ricerca che sfrutta la stampa 3D con laser ad alta potenza per sviluppare componenti destinati ai sistemi di produzione di energia marina. L’obiettivo è affrontare le sfide legate alla resistenza dei materiali in ambienti estremi, riducendo i costi e accelerando lo sviluppo di soluzioni industriali per turbine e dispositivi oceanici.

L’energia marina come risorsa strategica

Gli oceani rappresentano una fonte energetica ancora poco sfruttata, ma con un enorme potenziale. Oltre alle turbine mareomotrici, che sfruttano le correnti, vi sono sistemi che utilizzano il moto ondoso e la differenza di temperatura tra superfici e profondità marine. Secondo stime del U.S. Department of Energy (DOE), l’energia marina potrebbe coprire una quota significativa del fabbisogno elettrico statunitense se adeguatamente sviluppata, diventando un pilastro delle strategie di decarbonizzazione.

Il contributo della stampa 3D laser-powered

La scelta della laser powder bed fusion (LPBF) consente di realizzare componenti metallici altamente resistenti e personalizzati, adatti a sopportare l’azione corrosiva dell’acqua salata e le sollecitazioni meccaniche tipiche delle strutture offshore. Attraverso la stampa 3D, NREL può ridurre gli sprechi di materiale, sviluppare geometrie complesse e testare rapidamente nuove soluzioni senza dover ricorrere a costosi stampi tradizionali.

Sfide e opportunità per l’industria

Uno dei principali problemi dei sistemi per l’energia marina è l’usura precoce dei componenti, dovuta alla combinazione di stress meccanico e ambientale. La stampa 3D a base di polveri metalliche permette di esplorare nuove leghe resistenti alla corrosione e di ottimizzare i disegni strutturali.

Il progetto del NREL si inserisce anche in una strategia più ampia di collaborazione con aziende specializzate in additive manufacturing e fornitori di materiali avanzati, con l’obiettivo di rendere le tecnologie marine più competitive rispetto ad altre fonti rinnovabili come eolico e fotovoltaico.

Collaborazioni e prospettive future

Il programma è sostenuto dal DOE Water Power Technologies Office, che vede nella produzione additiva un’opportunità per rafforzare la catena di fornitura statunitense, ridurre i costi di manutenzione e favorire la nascita di nuove imprese locali specializzate.

Le prospettive di sviluppo riguardano non solo l’ottimizzazione dei sistemi di energia marina, ma anche possibili applicazioni in settori correlati come l’oil & gas offshore e le infrastrutture portuali. L’esperienza accumulata in questo ambito potrebbe inoltre influenzare la progettazione di sistemi energetici più resilienti e durevoli in ambienti ostili.