Alla ricerca di nuova fibra per conquistare il mare

Materiali innovativi e resistenti: gli studi Prismyan per garantire i collegamenti a grandi profondità

Nel mondo di domani, che è ormai è quello di oggi, fibra ottica e sistemi di cablaggio costituiranno componenti fondamentali: a partire dalle nostre abitazioni, passando per le automobili sino ad arrivare alle connessioni intercontinentali per la trasmissione di energia elettrica, avremo cavi e fibre molto più leggeri, potenti e performanti. Impianti sottomarini sicuri e controllati a distanza prenderanno il posto delle piattaforme offshore per l'estrazione di gas e petrolio e Pysmian Group, multinazionale italiana che faceva parte del Gruppo Pirelli e che ora è leader a livello mondiale nel settore dei cavi e sistemi per l'energia e le telecomunicazioni, lavora concretamente per anticipare il futuro. Questo processo di ammodernamento tecnologico e innovativo è possibile grazie ai circa 100 stabilimenti di produzione dislocati in tutto il mondo, ma soprattutto grazie alle attività di ricerca e sviluppo in Italia, nel quartiere di Bicocca a Milano. Dove un'ex area industriale è stata trasformata in un complesso tecnologico che ospita anche un'università.

Lo sviluppo di tecnologie di questo tipo, però, non è semplice. Occorre tenere in considerazione le leggi fisiche imposte dalla natura e quelle normative di settore stabilite dall'uomo. Marcelo De Araujo Andrade, Senior Vice President R&D di Prysmian Group, spiega che «è particolarmente importante ascoltare e, soprattutto, capire quelle che sono le richieste dei nostri clienti» e per questo il collegamento di due continenti come l'Africa e l'Europa attraverso dei nuovi prototipi di cavi sottomarini ad alta tensione o il trasferimento di una grande mole di dati per le telecomunicazioni, rappresentano il nuovo grande traguardo. Attualmente, infatti, la tecnologia non permette di realizzare cavi in grado di superare vasti tratti marini che possono raggiungere anche i 3.000 metri di profondità (al giorno d'oggi la massima profondità raggiungibile è di 1.600 metri), ma si sta lavorando per superare questi limiti: «È una sfida di grandi proporzioni - conferma Andrade -, perché occorre progettare un sistema e realizzare un prodotto molto più performante, possibilmente senza acciaio e sfruttando materiali composti, che sia in grado di resistere per almeno 40 anni sul fondo del mare. Ma a noi le sfide piacciono e siamo pronti ad impegnarci per affrontarla al meglio».

Una sfida che coinvolge anche i nuovi materiali: basti pensare, ad esempio, al grafene utilizzato in alcuni composti («Siamo ancora in fase di studio, dobbiamo prima capire i costi e la quantità da aggiungere nella miscela»), oppure all'etanolo, che viene utilizzato per garantire prodotti eco-sostenibili. Ci sono poi i nanotubi di carbonio, una sorta di filati ad anima che costituiscono degli ottimi conduttori e pesano 5 volte meno rispetto a cavi in rame, con l'ulteriore vantaggio di presentare una migliore performance elettrica e chimica. «Siamo all'inzio del lavoro» racconta l'ingegnere, che svela anche la sperimentazione su un materiale che lui scherzosamente chiama «il peperoncino», un nucleo veramente innovativo che sarà aggiunto alla comune base in polipropilene. C'è, inoltre, da lavorare sulla diffusione progressiva delle auto elettriche: questo tipo di veicoli dovranno essere più leggeri per poter trasportare batterie più pesanti. «In questo caso stiamo pensando a un modo per trasmettere più energia elettrica attraverso le fibre, per alimentare i circuiti elettrici, sostituendo i cavi in rame o alluminio con la fibra ottica. Che per ora permette solo di accendere o spegnere i fari, ma non è ancora in grado di fornire tutta l'alimentazione elettrica necessaria».

Le attività di ricerca del prodotto ideale si svolgono nel centro nevralgico di Prysmian a Milano, presso i laboratori di ricerca e sviluppo, a partire dalla soluzione chimica fino al colore e il modello di gomma, prima di sottoporre il prodotto a un considerevole numero di test sotto stress: un ciclo termico che simula l'invecchiamento e testa la resistenza dei cavi al fuoco e agli agenti chimici, alla trazione, alla corrosione e agli urti. In seguito, i prodotti vengono sottoposti a un nuovo round di test al microscopio elettronico a scansione di nuova generazione che consente di analizzare la composizione molecolare dei materiali, mentre i test elettrici si svolgono in un edificio dominato dalla presenza di enormi torri che producono corrente fino a 2.4 milioni di Volt. «Occorre oltre un anno per ottenere un prodotto certificato. Stiamo sviluppando prodotti utilizzando materiali e tecnologie che non hanno ancora un mercato, ma crediamo che ciò potrà avvenire nell'arco di 5 o 10 anni». Non va dimenticata, ovviamente, la fibra ottica, di cui Prysmian è uno dei maggiori produttori con circa 35 milioni di chilometri realizzati ogni anno in tutto il mondo: «Il nostro obiettivo attualmente è quello di ridurre le dimensioni e aumentare la densità della fibra per millimetro quadrato», spiega Andrade, che prevede scenari dall'enorme potenziale per le trasmissioni TLC attraverso le fibre ottiche. Ma per lui, ingegnere con una grande passione per il mare, la sfida più entusiasmante rimane quella delle piattaforme di trivellazione offshore, che offrono condizioni di lavoro estreme e sulle quali tecnici e operai rischiano ogni giorno la propria vita: «Alcuni progettisti e scienziati ritengono che il settore Oil&Gas si debba spostare sotto il livello del mare, in impianti realizzati completamente sott'acqua. Il monitoraggio sarà svolto sulla terraferma, anche a una distanza di 300 chilometri, per questo sarà fondamentale una rete di cavi per gestire queste strutture. Non sappiamo ancora quali potrebbero essere i costi, ma Prysmian intende seguire questo progetto e offrire il proprio contributo a questa evoluzione».