Principessa Elisabetta: le gru sono fondamentali per la fabbrica di costruzione di isole

Nel cantiere di produzione TM Edison a Vlissingen, nei Paesi Bassi, gli operai sono impegnati a gettare il calcestruzzo per realizzare enormi blocchi di cemento armato delle dimensioni di un condominio di 10 piani. Un giorno, formeranno le fondamenta di una nuova, enorme isola.

Ogni enorme cuboide è lungo 57 metri, largo 30 metri e alto 30 metri, e pesa 22.000 tonnellate. Ci vogliono tre mesi di lavoro per costruire un singolo blocco, a una squadra di circa 300 operai.

Il Primo Ministro belga uscente Alexander De Croo (a destra) fotografato durante una visita a Vlissingen, nei Paesi Bassi, presso il cantiere onshore per la costruzione dell'isola energetica Prinses Elisabeth Eiland (Isola della Principessa Elisabetta), nel Mare del Nord. Foto: Belga Photo Dirk Waem/Reuters

Una volta pronti, i blocchi – o cassoni – saranno trasportati in mare aperto e trainati da un rimorchiatore fino a un punto nell'oceano a circa 45 chilometri dalla costa di Ostenda, in Belgio. Lì saranno affondati e le draghe li riempiranno di sabbia per formare le fondamenta di un progetto progettato per potenziare l'energia eolica offshore nel Mare del Nord.

Osservandone i progressi in una mattina opportunamente ventosa ma soleggiata all'inizio di quest'anno, il primo ministro belga uscente Alexander de Croo ha affermato che l'Isola della Principessa Elisabetta, come sarà chiamata la nuova struttura, fungerà da sorta di mega sottostazione elettrica che collegherà il crescente numero di parchi eolici in costruzione nel Mare del Nord, contribuendo a ridurre radicalmente l'uso di combustibili fossili in tutta Europa e a limitare la dipendenza del continente dal gas russo.

"Il Mare del Nord è destinato a diventare il motore della nostra indipendenza energetica e l'Isola della Principessa Elisabetta sarà una parte cruciale di questo processo", ha dichiarato de Croo ai giornalisti durante una visita ufficiale al cantiere. "Il Belgio è da tempo pioniere nell'eolico offshore e, continuando a innovare, stiamo consolidando ulteriormente la nostra posizione per il futuro".

Certamente, è facile capire perché il progetto abbia trovato il favore dei politici.

Quali sono i vantaggi delle isole energetiche?

Invece del sistema attuale in cui ogni parco eolico offshore invia l'energia generata alla rete nazionale tramite un proprio cavo dedicato, il progetto, realizzato dalla società di servizi belga Elia per un costo stimato di 3,566 miliardi di euro (3,9 miliardi di dollari), mira a raccogliere l'elettricità da diversi parchi eolici contemporaneamente e poi a inviarla a terra attraverso un unico cavo di grandi dimensioni in modo più economico ed efficiente. Le isole energetiche potrebbero anche fornire energia a più Paesi in base alla domanda.

Con i paesi europei che si impegnano a costruire decine di nuovi parchi eolici nel Mare del Nord, moltiplicando la capacità totale dagli attuali 30 gigawatt a 120 gigawatt entro il 2030 e 300 gigawatt entro il 2050 (abbastanza per alimentare ogni casa sul continente), la necessità di un'infrastruttura elettrica migliorata per distribuire tale energia sta diventando sempre più forte.

Al lavoro presso lo stabilimento di produzione TM Edison a Vlissingen, Paesi Bassi. Foto: AMCS

"L'Isola della Principessa Elisabetta sarà la prima isola energetica artificiale al mondo che combina sia la corrente continua che quella alternata", ha affermato Jan Fordeyn, direttore dello sviluppo del progetto e della progettazione concettuale presso Jan de Nul, una delle due società belghe di dragaggio e costruzione a cui è stato affidato il contratto di ingegneria, approvvigionamento, costruzione e installazione per realizzarla.

L'infrastruttura ad alta tensione dell'isola raggrupperà i cavi di esportazione del parco eolico della zona Principessa Elisabetta, fungendo anche da hub per i futuri interconnettori con Gran Bretagna e Danimarca. L'isola sarà il primo elemento costitutivo di una rete elettrica offshore europea integrata.

Per ridurre i rischi e i costi associati alla costruzione in un luogo così remoto, TM Edison sta cercando di garantire che la maggior parte dei complessi lavori di costruzione vengano svolti a terra, nel suo cantiere di Vlissingen appositamente progettato.

Il primo getto di calcestruzzo viene effettuato per creare le massicce basi rinforzate per i cassoni, prima che le piastre di base indurite vengano trasportate su pattini verso una seconda stazione. Qui viene allestita una struttura di casseforme scorrevoli e il calcestruzzo viene colato ininterrottamente negli enormi stampi per circa dieci giorni, sollevandosi lentamente per costruire le enormi pareti a una velocità di 100 millimetri all'ora utilizzando pompe per calcestruzzo elettriche del produttore tedesco Putzmeister.

Blocchi di costruzione per creare un'isola

"Nei periodi di punta, circa 400 persone a turno lavoreranno in cantiere, il che significa circa 800 persone al giorno", spiega Fordeyn. "Il progetto richiede diverse specializzazioni. Tra queste, addetti alla posa dell'acciaio per l'armatura, operai addetti alle casseforme e al calcestruzzo, operatori di gru, saldatori ed elettricisti."

Successivamente, i cassoni parzialmente formati vengono lentamente spostati su guide verso una terza postazione di lavoro dove vengono aggiunti gli ingressi dei cavi, seguiti da un'ulteriore fermata dove viene aggiunto un tetto in cemento armato e infine i setti antitempesta.

L'intero processo richiede circa 85 giorni per cassone, ma grazie al sistema di stazioni di lavoro è possibile produrne fino a cinque contemporaneamente. In totale, nei cassoni verranno gettati circa 165.000 metri cubi di calcestruzzo.

"Le sfide più grandi per noi sono principalmente legate ai tempi stretti del progetto", afferma Fordeyn. "Allestire un cantiere completo in meno di sei mesi è stata una delle sfide più grandi finora."

Rappresentazione artistica del progetto completato. Immagine: Elia

Alle gru

Al momento della stesura di questo articolo, sei gru a torre Liebherr erano all'opera nel cantiere, impegnate a fornire barre d'armatura e altri componenti per il ponte superiore a casseforme scorrevoli e le torri per le pompe per calcestruzzo (quattro delle quali erano montate su rotaie per consentire loro di muoversi più facilmente in cantiere). Tra queste, la 1.000 EC-H, la più grande gru a torre standard del produttore, oltre a una 550 EC-H, una 245 EC-H, tre 340 EC-B e una singola 280 EC-H.

Erano in funzione anche tre gru cingolate telescopiche: una Liebherr LTR 1100, una Sennebogen 653R-E e una Marchetti CW70.42L, oltre a una gru cingolata con braccio tralicciato per impieghi gravosi Liebherr HS 8200.

La maggior parte delle gru è stata noleggiata a TM Edison dalle società madri Jan de Nul e DEME, sebbene un portavoce della joint venture abbia affermato che per alcuni lavori sono state utilizzate anche gru mobili a noleggio più piccole. Le gru impiegate nel cantiere erano dotate di sistemi anticollisione della francese AMCS.

L'assemblaggio dell'infrastruttura dell'isola energetica richiede il sollevamento e la manovra di grandi elementi strutturali e attrezzature. Le squadre hanno utilizzato travi distanziatrici prodotte dal produttore britannico Modulift per distribuire uniformemente il carico, in particolare per le sezioni di casseforme. "Le travi distanziatrici sono state fondamentali per la costruzione delle sezioni in calcestruzzo, con una sezione di casseforme del peso di circa 17 tonnellate e 10 metri di lunghezza", ha spiegato Ruben Verschueren, sovrintendente dei lavori civili di TM Edison. "Stiamo utilizzando una configurazione uno su uno, utilizzando una trave distanziatrice MOD 34 in alto e una MOD 24 in basso."

Spostamento dei cassoni

Una volta completamente stagionati, i cassoni vengono caricati su una chiatta completamente sommergibile e rimorchiati fino a una fossa di varo, da dove vengono poi trasportati via mare fino a una banchina di stoccaggio separata. Quando le squadre di dragaggio in mare sono pronte, i cassoni vengono trainati verso la loro destinazione finale da rimorchiatori, accuratamente posizionati utilizzando ancore e verricelli pre-cablati e completamente zavorrati con acqua. Successivamente, una seconda nave riempie i cassoni di sabbia e li ricopre con grandi quantità di roccia per proteggerli dall'erosione.

Un'altra delle principali sfide che il team deve affrontare è il metodo di costruzione. Poche strutture di questo tipo sono mai state costruite nel burrascoso Mare del Nord.

"L'uso di cassoni nella progettazione di infrastrutture marittime non è così comune nella regione del Mare del Nord come lo è nel Mediterraneo", ha ammesso Fordeyn. "Questo significa che tutte le parti coinvolte, dai fornitori agli enti di certificazione, si trovano ad affrontare aspetti per loro inediti".

Costruzione di casseforme nel cantiere di Vlissingen. Foto: Belga Photo Dirk Waem/Reuters

Una volta posizionati tutti i cassoni, i team di TM Edison utilizzeranno delle draghe per riempire il nucleo dell'isola di sabbia e compattarlo mediante vibroflottazione. Una volta completata la struttura principale dell'isola, i team installeranno un piccolo porto e un eliporto per gli interventi di manutenzione.

I team di costruzione di un consorzio guidato dall'appaltatore francese Eiffage (tramite la sua sussidiaria belga Eiffage Métal Smulders) e dallo specialista olandese HSM Offshore Energy sono responsabili della progettazione, produzione, installazione e messa in servizio di quattro sottostazioni elettriche a corrente alternata sull'isola, due delle quali saranno da 1.050 megawatt.

I lavori di installazione sull'isola sono programmati da maggio 2025 all'inizio del 2029.

Anche lì i team sono già impegnati ad assemblare le strutture in cantieri di fabbricazione fuori sede, per ridurre la quantità di tempo e il numero di persone necessarie per l'assemblaggio finale in questo remoto luogo del Mare del Nord.

"La maggior parte dell'attuale portata [dei lavori] è svolta onshore, nello stabilimento di produzione Smulders a Vlissingen e nello stabilimento HSM di Schiedam", ha dichiarato Marguerite Richebé, responsabile delle relazioni con i media di Eiffage. "I moduli saranno equipaggiati al massimo per limitare al massimo i lavori sull'isola".

Fordeyn ha affermato che TM Edison ed Elia stanno facendo tutto il possibile per rendere la località remota più ospitale per i lavoratori che saranno impiegati offshore durante la fase di installazione nel 2025.

"I turni di lavoro per i lavoratori offshore durano in genere 12 ore", ha affermato. "Durante il loro tempo libero a bordo delle navi di installazione, è disponibile un buon servizio di ristorazione, una palestra, videogiochi e un sistema multimediale per l'intrattenimento. È inoltre disponibile la connessione internet, in modo che i colleghi offshore possano rimanere in contatto con amici e familiari".

Altre isole in arrivo

TM Edison e i suoi concorrenti hanno previsto che nel prossimo futuro verranno realizzati altri progetti di costruzione di isole energetiche nella zona.

Nel 2021, il parlamento danese ha approvato una legge per la progettazione e la costruzione di un'isola energetica artificiale da 3 gigawatt nel Mare del Nord, a 80 chilometri a ovest dello Jutland, che sarebbe più del doppio delle dimensioni dell'Isola della Principessa Elisabetta. Due anni dopo, tuttavia, ha rinviato la gara d'appalto per la sua costruzione a causa dei costi previsti e si ritiene che stia valutando opzioni più economiche, come la potenziale costruzione di una piattaforma su palafitte.

Un'altra proposta per un complesso energetico insulare di 6 chilometri quadrati, noto come North Sea Wind Power Hub, nella zona di navigazione di Dogger Bank tra le acque territoriali di Paesi Bassi, Germania e Danimarca, è in fase di elaborazione da parte dell'operatore di rete olandese TenneT, della sua sussidiaria tedesca e della società elettrica danese Energinet.

"Riteniamo che sia solo questione di tempo prima che vengano costruite altre isole energetiche", ha affermato Fordeyn. "Il Mare del Nord offre condizioni favorevoli per le isole. È relativamente poco profondo e ci sono molte infrastrutture da realizzare."