Perché il momento più pericoloso per una pala eolica in mare è quando la montano, non durante le tempeste

Lo studio rivela che durante l’abbassamento in acqua i carichi sui monopali possono superare del 20% quelli previsti per reggere

Immagina di essere su un traghetto nel Mare del Nord: all’orizzonte vedi decine di pale eoliche che ruotano lente, piantate nell’acqua con la sicurezza di chi sembra poter resistere a qualunque cosa. La loro solidità è rassicurante — le guardi e pensi che siano costruite per durare decenni, sfidando onde e vento. Eppure il momento più rischioso per quei giganti d’acciaio non è una tempesta invernale con onde di quindici metri. È il giorno in cui vengono assemblati. A confermarlo con dati alla mano è uno studio pubblicato a fine luglio da GustoMSC, società olandese di ingegneria navale, che ha analizzato nei dettagli cosa accade quando un monopalo — l’enorme tubo di acciaio che funge da fondazione — viene calato in acqua prima di essere infisso nel fondale.

Il risultato è un paradosso che sta facendo riflettere l’intera industria dell’eolico offshore: durante alcune fasi del montaggio, le sollecitazioni meccaniche a cui è sottoposto il monopalo possono superare quelle per cui è stato progettato per sopravvivere alla peggiore tempesta che statisticamente colpisce il Mare del Nord una volta ogni cinquant’anni.

La fatica nascosta del gigante

Per capire la portata del problema bisogna entrare nel dettaglio dello studio. Secondo GustoMSC, i carichi generati durante l’abbassamento del monopalo possono avvicinarsi e in alcuni casi superare quelli associati alle condizioni estreme di sopravvivenza. La simulazione ha preso come riferimento una nave jack-up a quattro gambe paragonabile alla classe Cadeler A-Class — una delle più moderne in circolazione — e ha considerato monopali tra 10 e 12 metri di diametro, con un peso fino a 2.500 tonnellate, calati in circa 40 metri di profondità d’acqua.

Il dato più sorprendente è questo: i momenti flettenti registrati alla guida inferiore del sistema di sollevamento hanno raggiunto valori fino al 20% superiori a quelli previsti per le condizioni di sopravvivenza cinquantennale del Mare del Nord. E questo è accaduto con uno stato del mare relativamente moderato, non durante una burrasca. La fase più critica, spiega lo studio, si verifica quando il monopalo è immerso per circa 10-15 metri: una parte significativa del cilindro d’acciaio è esposta all’azione delle onde mentre l’intero peso — migliaia di tonnellate — resta interamente sospeso alla gru della nave. È una finestra temporale breve, forse pochi minuti, ma sufficiente a generare picchi di carico che mettono alla prova ogni giunto, ogni saldatura, ogni componente.

Il problema non è isolato. Già in passato, documenti tecnici del settore avevano segnalato che in alcuni componenti i carichi di installazione possono avvicinarsi e in certi casi superare quelli associati alle condizioni estreme di sopravvivenza. Ma la novità dello studio di GustoMSC è aver quantificato il fenomeno con precisione, mostrando che non si tratta di un’eccezione rara ma di una conseguenza diretta della corsa a costruire monopali sempre più grandi. Più il diametro e il peso aumentano, più la fase di abbassamento diventa un banco di prova strutturale che non ha nulla da invidiare a una tempesta.

La corsa ai giganti del mare

Il problema non è teorico. I diametri superiori a 10 metri e i pesi oltre 2.000 tonnellate sono ormai la norma nei progetti eolici offshore, con i nuovi impianti che si spingono verso 12-15 metri e oltre 2.500 tonnellate. Per avere un termine di paragone concreto: i monopali installati nel parco eolico di Inch Cape, al largo della Scozia, hanno diametri di 11,5 metri, lunghezze fino a 102 metri e pesano circa 2.300 tonnellate l’uno. Sono cilindri d’acciaio più alti della Statua della Libertà, che vanno manovrati in mare aperto con precisione millimetrica.

L’industria sta rispondendo con navi sempre più specializzate. La Norse Wind di DEME, consegnata nell’ottobre dello scorso anno ed entrata in servizio nella prima metà del 2026, è attrezzata per installare turbine con diametri del rotore superiori a 300 metri e monopali XXL fino a 3.000 tonnellate. Sul fronte della logistica, il sistema di stoccaggio progettato da Huisman per le navi classe A di Cadeler consente di trasportare fino a cinque monopali in un unico viaggio, ciascuno con diametro fino a 12,5 metri. E la classe F di Cadeler, già operativa dal 2022, può trasportare e installare fino a sei fondazioni monopali 2XL per viaggio.

Tuttavia, queste navi all’avanguardia non eliminano il problema: lo spostano solo più in là, verso dimensioni ancora maggiori. La fisica non perdona: più il monopalo è grande, più la fase di abbassamento diventa una partita delicata tra il peso sospeso, l’azione delle onde e la resistenza dei materiali. E ogni volta che si spinge il limite verso l’alto, bisogna riprogettare non solo le fondazioni ma anche le attrezzature che le movimentano, con costi che si riversano sull’intera filiera.

Cosa significa per le nostre bollette?

Mentre gli ingegneri combattono con onde e acciaio, viene da chiedersi: chi pagherà il conto? La risposta breve è che i costi di installazione — e gli eventuali ritardi o imprevisti legati a queste criticità — si riflettono sui bilanci dei progetti eolici, e da lì sul prezzo finale dell’energia. Un parco eolico che deve fermare le operazioni di montaggio perché le condizioni del mare, pur non essendo proibitive, mettono a rischio l’integrità dei monopali, è un parco che accumula giorni di inattività. E ogni giorno di nave ferma in rada costa decine di migliaia di euro.

D’altro canto, proprio la consapevolezza di questi limiti sta spingendo i progettisti a sviluppare soluzioni più robuste. Lo studio di GustoMSC, ad esempio, serve esattamente a questo: fornire ai costruttori di navi e agli sviluppatori di parchi eolici dati precisi per dimensionare correttamente le attrezzature di movimentazione, evitando sorprese in mare. La scommessa è che risolvere questi enigmi ingegneristici renderà l’eolico più affidabile, ma prima di vedere benefici tangibili in bolletta bisognerà superare qualche anno di rodaggio, durante il quale i costi di installazione resteranno una voce importante dei bilanci.

Nei prossimi anni, i progetti eolici in mare saranno un banco di prova: aspettati costi ancora alti e qualche ritardo, ma ogni palo installato con successo è un passo verso un’energia più stabile e competitiva — e verso una filiera che impara dai propri errori.