Il presente lavoro si colloca all’interno del progetto MATEALT, WP OLI per la “Sperimentazione di oli sintetici per trasformatori con caratteristiche di bassa tossicità, alto punto di infiammabilità ed elevata biodegradabilità”, e sintetizza l’attività prevista dalla milestone O1 relativa alla “Ricerca ed approvvigionamento degli oli”. L’attività, dopo un’analisi della normativa in ambito elettrico per la classificazione degli oli idonei all’uso in trasformatori, onde individuare le caratteristiche funzionali richieste a questi fluidi, ha portato ad un esame delle tipologie di macchine e di oli sul mercato e della loro evoluzione nel tempo avvenuta sia per migliorarne le prestazioni che per minimizzare i rischi per la salute e l’ambiente in caso di guasti alle apparecchiature. La messa al bando dei PCB con la dismissione dei fluidi isolanti organici alogenati è stata la chiave di volta per rivedere da un lato la tecnologia costruttiva dei trasformatori e dall’altra per lo studio di fluidi alternativi adatti all’uso in siti dove esiste il pericolo di propagazione di un eventuale incendio e di contaminazione delle acque e del suolo. Per quanto riguarda le apparecchiature, sono stati immessi sul mercato i trasformatori a secco, in particolare quelli ad avvolgimenti inglobati per una potenza massima di alcuni MVA, che possono essere installati in qualsiasi luogo ed ambiente esterno, con la sola eventuale protezione di una tettoia, e possono lavorare fino a temperature di 155°C. Ma il loro principale utilizzo è all’interno, sui tetti degli edifici od in prossimità di questi, in luoghi accessibili al pubblico quali scuole ed ospedali, purchè in luoghi protetti dal contatto. Non necessitano di fossa di raccolta per liquidi né di sistemi antincendio poiché sono incombustibili e non propagano la fiamma. Nel campo dei fluidi dielettrici alternativi per trasformatori, a partire dal 1980 furono immessi sul mercato i così detti fluidi ad alto punto di fuoco o meno infiammabili quali idrocarburi ad alto peso molecolare HMWH, oli siliconi ed esteri sintetici. La crescente attenzione verso le problematiche ambientali ed rischi connessi con la salute hanno portato nell’ultimo decennio allo sviluppo di altri due tipi di oli per trasformatori: l’olio minerale non inibito, altamente raffinato o naftenico, e l’olio a base di esteri naturali o olio vegetale. Gli oli siliconici, con punto di infiammabilità di 343°C quando usati in sostituzione di Askarel, ed olio minerale in genere, in trasformatori già in esercizio, provocano un ritiro dei materiali costituenti le guarnizioni e degli elastomeri presenti. Rivelano inoltre proprietà lubrificanti ridotte, a causa della più alta viscosità, che li rendono inadatti ai sistemi di pompaggio e di commutazione di tali macchine. Ciò significa una riprogettazione dell’apparecchiatura e costi aggiuntivi. Gli oli HMWH sono usati nei trasformatori ad alta temperatura, dove il punto caldo può raggiungere 175  185 °C, delle stazioni ausiliarie mobili o di quelle dove viene richiesta una capacità temporanea di doppio carico. I nuovi trasformatori e quelli di più recente costruzione sono riempiti con l’olio naftenico che incontra pienamente i requisiti funzionali ed ambientali, anche se permangono i problemi legati alla scarsa biodegradabilità dei due prodotti in caso di spandimento. Il punto di infiammabilità di questi oli rimane comunque ben al di sotto di quello degli altri liquidi e costituiscono comunque una risorsa non rinnovabile, provenendo dalla raffinazione del petrolio. Gli oli a base di esteri di sintesi presentano un rapporto elevato viscosità/punto di infiammabilità ed eccellenti proprietà dielettriche, ambientali e di stabilità termica. L’elevato costo del processo di produzione, ne ha limitato l’uso ai

trasformatori mobili e da trazione e ad altre applicazioni speciali quali i trasformatori compatti delle locomotive ferroviarie in virtù delle elevate proprietà di lubrificazione anche alle basse temperature e di biodegrado in caso di spandimento lungo le linee. I fluidi dielettrici a base di esteri naturali o vegetali, con caratteristiche di bassa tossicità, alto punto di infiammabilità ed elevata biodegradabilità, sono stati immessi sul mercato di recente e nel settore elettrico il loro uso è al momento poco diffuso, anche se sembrerebbero evidenti i vantaggi dal punto di vista ambientale e della sicurezza. Con lo scopo di avviare un’attività sperimentale per verificare le proprietà di oli a base di esteri per le funzioni di isolamento richieste e di confrontarne le prestazioni con quelle di un olio minerale di ottima qualità, sono stati selezionati ed acquistati un olio minerale naftenico, un olio a base di esteri di sintesi ed un olio a base di esteri naturali, di cui nel presente rapporto sono descritte le caratteristiche e le modalità di uso e manipolazione in sicurezza. Si è volutamente evitato di fare il nome delle aziende produttrici di tali oli, non volendo fornire all’attività alcun carattere pubblicitario a favore di un determinato prodotto a scapito di un altro all’interno della stessa tipologia di materiale. Sono stati altresì riportati gli schemi a blocchi del processo di produzione sulla base delle informazioni raccolte, attraverso un questionario inviato ai produttori o dalle schede di prodotto ricevute, per poter effettuare, a fine attività del workpackage WP OLI, un’analisi comparativa del ciclo di vita LCA di ciascun olio, limitato alle fasi di vita ritenute più significative.