La pluripremiata innovazione fa progredire le energie rinnovabili

Il raggiungimento di un futuro net-zero richiede cambiamenti significativi rispetto al modo in cui il mondo produce e consuma energia. Ciascuna fase di ogni processo industriale deve essere ripensata per fare di più con meno e creare così un futuro più sostenibile, per le comunità e per le imprese.

La sostenibilità è al centro dell’innovazione dei prodotti Timken orientata al cliente. La mentalità della società su ricerca e sviluppo e innovazione consente di risparmiare energia e di migliorare l’efficienza in tutta la catena del valore, dai processi di produzione e dai materiali, alle prestazioni e alla longevità dei prodotti. Doug Smith e Ryan Evans, leader della tecnologia Timken, spiegano in che modo la pluripremiata progettazione dell’azienda consenta il progresso nel campo dell’energia rinnovabile.

Innovazione orientata al mercato

Dal 1899, Timken innova per i clienti in modi che risolvono le sfide ingegneristiche più urgenti del mondo e costruiscono il futuro dell’industria. Il suo impegno a rafforzare il settore di ricerca e sviluppo (R e S) è iniziato negli anni 1920, quando gli ingegneri lavoravano nei laboratori di prototipazione e test integrati nelle operazioni di produzione dell’azienda. Oggi più di 140 scienziati, ricercatori e ingegneri di Timken utilizzano laboratori di prim’ordine per condurre attività di ricerca e sviluppo pluripremiate e orientate al cliente in un’ampia gamma di discipline, dalla scienza teorica alla sperimentazione pratica dei prodotti.

Tutto ruota intorno alla creazione di valore per il mondo. Per Timken, ciò avviene all’incrocio tra opportunità e capacità.

“Le nostre soluzioni tecniche sono guidate dalle tendenze del mercato che impongono nuove richieste di trasmissione meccanica di potenza e movimento industriale”, ha dichiarato Doug Smith, vicepresidente della tecnologia. “Nell’energia rinnovabile, progettiamo per applicazioni che esistono da pochissimo tempo. Ogni iterazione deve essere più efficiente e sostenibile della precedente. Applichiamo ciò che sappiamo e ciò che impariamo per creare il più grande impatto possibile per i clienti e l’ambiente”.

“Le nostre soluzioni tecniche sono guidate dalle tendenze del mercato che impongono nuove richieste per la trasmissione meccanica di potenza e il movimento industriale”.

Doug Smith
Vicepresidente, Tecnologia

Questo impatto si sta facendo notare. Timken è stata riconosciuta come una delle aziende più innovative del mondo nel 2024 da Fast Company e una delle società più innovative d’America nel 2024 e nel 2023 da Fortune. Entrambi i premi danno la priorità all’innovazione di prodotti e processi che apportano contributi reali alla società. Timken si è aggiudicata entrambi i premi dimostrando come la sua esperienza in materia di ricerca e sviluppo aumenti l’efficienza e la sostenibilità nel campo delle energie rinnovabili, il più grande settore del mercato unico finale dell’azienda.

Progressi relativi a prodotti e processi nel settore eolico

Arroccata in cima alla torre di una turbina eolica è posizionata una navicella che contiene i componenti che aiutano le pale a girare continuamente nel vento e a generare energia elettrica pulita. Uno dei più importanti è il cuscinetto dell’albero principale, che sopporta l’enorme spinta e il carico delle pale rotanti e del rotore.

Man mano che le turbine sono diventate più grandi, anche le dimensioni dei cuscinetti sono aumentate. Ciò comporta delle sfide significative per la progettazione di cuscinetti efficienti e a lunga durata che, con un diametro fino a quattro metri (13 piedi), sono tra i più grandi mai realizzati.

Gli ingegneri Timken hanno sviluppato una soluzione che impiega due cuscinetti ultra-large, separati da una certa distanza lungo l’albero principale, per condividere efficacemente il carico. Oltre a migliorare l’efficienza operativa di una turbina, la soluzione è progettata per supportare tale turbina per l’intera vita utile. La riduzione della necessità di cuscinetti di ricambio limita anche il bisogno di materiali ed energia per la loro produzione.

Secondo Ryan Evans, direttore di ricerca e sviluppo per il portafoglio di cuscinetti dell’azienda, la progettazione del prodotto è solo uno degli elementi per rendere l’energia eolica più sostenibile. Timken ha innovato un processo di trattamento termico più sostenibile per i cuscinetti ad alesaggio ultra-large che utilizza l’elettricità ed è “attivo” solo quando le piste del cuscinetto vengono temprate. Ciò evita la necessità di tenere i forni caldi 24/7 e tratta solo le superfici critiche delle parti secondo quanto opportuno. Questa innovazione del processo utilizza molta meno energia e riduce drasticamente le emissioni rispetto al trattamento termico che utilizza forni tradizionali a combustione di idrocarburi.

“Abbiamo una vasta conoscenza della metallurgia, dei materiali e dei processi di produzione, eppure ampliamo ed esploriamo continuamente parti di quelle discipline che oggi non comprendiamo”, ha affermato Evans. “Queste sono le scoperte che ci aiutano ad affrontare problemi più ampi come la salvaguardia dell’ambiente attraverso una produzione intelligente ed efficiente dal punto di vista energetico”.

Timken ha anche sviluppato una lega di acciaio personalizzata, denominata TMS-25, per garantire che i componenti siano in grado di resistere alle esigenze della produzione di cuscinetti e del funzionamento delle turbine eoliche. La lega è ottenuta da acciaio riciclato, ove possibile, per ottenere ulteriori guadagni in termini di sostenibilità.

Innovazione del movimento industriale per l’energia solare

Sul fronte dell’energia solare, Timken si è affermata come leader delle soluzioni di controllo del movimento di precisione per sistemi di tracciamento avanzati che puntano sempre verso il sole, ogni giorno, per catturare l’energia necessaria per la conversione in elettricità.

Cone Drive, sussidiaria di Timken, innova azionamenti ad alta precisione che equipaggiano molte delle più grandi centrali solari del mondo in Stati Uniti, Emirati Arabi Uniti,Sudafrica e Cina.

Gli esperti di azionamenti della società più di recente hanno personalizzato soluzioni per il secondo progetto di sistemi fotovoltaici (PV) ad inseguimento solare in Australia. Gli ingegneri di Cone Drive hanno collaborato con il produttore di inseguitori solari del progetto per sviluppare unità di rotazione multipunto in grado di resistere alle eccessive vibrazioni causate dai forti venti.

Ciò è particolarmente importante per l’impianto solare che è attualmente in costruzione in una regione di montagna estremamente ventosa nel nuovo Galles del Sud. Le unità di rotazione gestiscono abilmente le sollecitazioni da taglio, flessione e torsione causate dal vento, evitando danni strutturali e guasti prematuri dell’attrezzatura.

“La sostenibilità era un tema centrale della ricerca e sviluppo di Timken prima che diventasse una tale priorità sociale, e continuerà ad esserlo”, ha affermato Evans. “Siamo un’azienda matura con capacità tecniche mature, e questa posizione solida ci offre una base concreta da cui partire per affrontare nuove sfide. In qualità di leader tecnologico globale, i nostri investimenti odierni nell’innovazione aiuteranno i clienti e il mondo ad avere successo domani”.

Dallo sfruttamento della potenza dell’oceano all’elettrificazione di veicoli e aeromobili, Timken è leader nella progettazione di cuscinetti e di soluzioni di movimento industriale sostenibili che contribuiscono a preservare le risorse naturali del mondo.

Published: 2024/07/24