I ricercatori della Washington State University hanno ideato un metodo per riciclare le pale delle turbine eoliche senza usare sostanze chimiche aggressive che ha portato al recupero di fibre di vetro e resine ad alta resistenza da riutilizzare per creare plastiche più resistenti.
Un team di ricerca della Washington State University ha sviluppato un metodo per riciclare le pale delle turbine eoliche e creare prodotti utili. I ricercatori hanno riciclato le pale delle turbine eoliche senza usare sostanze chimiche aggressive recuperando fibre di vetro e resine ad alta resistenza da riutilizzare per produrre plastiche più resistenti. Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista Resource, Conservation, and Recycling,
Il team di ricercatori ha tagliato un polimero rinforzato con fibra di vetro (GFRP), un materiale leggero comunemente utilizzato nelle pale delle turbine eoliche, in blocchi di circa cinque centimetri. Ha poi immerso i frammenti in un bagno di sale organico a bassa tossicità in acqua pressurizzata e surriscaldata per circa due ore per scomporre il materiale e ha quindi riutilizzato i suoi componenti per creare plastiche più resistenti: “Funziona molto bene, soprattutto considerando le condizioni miti che abbiamo applicato. Il solvente è ecologico e anche la temperatura è accettabile per questo scopo” afferma Cheng Hao, ex studente laureato presso la School of Mechanical and Materials Engineering e co-primo autore dell’articolo.
Il GFRP, un materiale difficile da riciclare
Il polimero rinforzato con fibra di vetro è tradizionalmente molto difficile da riciclare. Mentre i materiali termoplastici, il tipo di plastica utilizzato nelle bottiglie, possono essere fusi e facilmente riutilizzati, i compositi in fibra di vetro sono tipicamente realizzati con materiali termoindurenti. Questi tipi di compositi sono polimerizzati e non possono essere facilmente smontati e riportati ai loro materiali originali. La prima generazione di turbine eoliche moderne realizzate in compositi, risalente agli anni ’90, sta ora raggiungendo la fine del suo ciclo di vita, creando una sfida significativa per lo smaltimento. Il materiale rinforzato con fibra di vetro costituisce circa i due terzi del peso totale di una pala eolica. Inoltre, durante la produzione delle pale, circa il 15 percento del materiale viene sprecato. “Con la crescita dell’energia eolica, il riciclo e il riutilizzo dei rifiuti delle turbine eoliche stanno diventando sempre più urgenti. Questo metodo di riciclo è scalabile, economico ed ecologico, offrendo una soluzione sostenibile per il riutilizzo di grandi quantità di rifiuti rinforzati con fibra di vetro” afferma Jinwen Zhang, autore corrispondente e professore presso la Facoltà di Ingegneria Meccanica e dei Materiali.
Quando i ricercatori hanno aggiunto il materiale riciclato al nylon e lo hanno testato, hanno scoperto che le fibre aggiuntive rendevano il nylon più di tre volte più resistente e più di otto volte più rigido. Hanno anche scoperto che il materiale GFRP riciclato può rinforzare altre materie plastiche, come il polipropilene e il tipo di plastica utilizzata nelle brocche del latte e nei flaconi di shampoo.
I ricercatori stanno proseguendo gli studi per rendere le condizioni chimiche ancora più facili da riciclare, riducendo i requisiti di pressurizzazione. In collaborazione con l’Ufficio Commercializzazione della WSU, sperano anche di sviluppare materiali per le pale che siano completamente riciclabili.
Il lavoro è stato finanziato dall’Ufficio per l’Efficienza Energetica e le Energie Rinnovabili del Dipartimento dell’Energia.
