Un día reciclaremos las palas de los aerogeneradores en deliciosos ositos de goma

Ampliar / Las palas de los aerogeneradores viejos suelen enviarse a los vertederos, lo que socava el concepto de producción de energía sostenible. Imagevixfr/Getty Images

La energía eólica es una industria en rápido crecimiento, con un aumento del 53 % en el número de nuevas instalaciones solo en 2020, según el Consejo Mundial de Energía Eólica. Las aspas de fibra de vidrio macizas pueden ser tan largas como la mitad de un campo de fútbol y se hacen cada vez más grandes: cuanto más grande es la aspa, mayor es la potencia de salida. Este es un problema cuando las palas duran más que las partes mecánicas de las turbinas. Por lo general, se envían a vertederos, lo que socava todo el concepto de producción de energía sostenible.

Afortunadamente, John Dorgan, ingeniero químico de la Universidad Estatal de Michigan, ha desarrollado una nueva resina de polímero que no solo se puede reciclar en una nueva generación de álabes de turbina, sino también en materiales para una amplia gama de aplicaciones comerciales. Estos incluyen la fabricación de luces traseras de automóviles, pañales, fregaderos de cocina e incluso ositos de goma comestibles. Describió su investigación en una reunión de la American Chemical Society en Chicago esta semana.

Dorgan llama a su enfoque "flexibilidad molecular", inspirado en parte por un artículo que una vez leyó de Isaac Asimov, que describe un futuro en el que las personas podrían volver a sintetizar protones, neutrones y electrones en bruto en lo que quisieran. "Es casi como el replicador en Star Trek, donde pueden convertir átomos en lo que quieran: flotadores de helado, ropa nueva o cualquier otra cosa", dijo Dorgan en una conferencia de prensa. . Conferencia en la reunión de la AEC. "Por supuesto, estamos lejos de la idea del replicador, pero nos inspiramos en este tipo de cosas".

Dorgan ha trabajado durante mucho tiempo con uno de sus polímeros favoritos: los poliactidos, o PLA, desarrollado originalmente para fabricar envases biodegradables y sostenibles. El PLA también se puede utilizar como fibra para fabricar textiles y prendas de vestir. El proyecto actual de Dorgan, financiado por el Departamento de Energía, está investigando cómo hacer que las palas de las turbinas eólicas sean más eficientes energéticamente. Entonces, naturalmente, se preguntó si el PLA podría usarse como una resina aglutinante reciclable.

Agrandar / John Dorgan, de la Universidad Estatal de Michigan, sostiene un cartel hecho con una nueva resina reciclable. YouTube/Sociedad Química Estadounidense

Dorgan Lab fabricó su nueva resina compuesta disolviendo PLA en un monómero sintético llamado metacrilato de metilo (MMA), lo que resultó en una resina almibarada. Usaron presión de vacío para extraer la resina a través de la fibra de vidrio, lo que provocó que la resina se endureciera y se convirtiera en paneles de fibra de vidrio resistentes. Estos paneles se pueden reciclar disolviéndolos en monómero fresco, lo que permite a los investigadores volver a fundir nuevos paneles para la próxima generación de turbinas eólicas. “El santo grial en el reciclaje de polímeros siempre va de una aplicación a otra”, dijo. "Podemos hacer eso con estos materiales. Pasamos por varios ciclos y demostramos que las propiedades mecánicas se pueden mantener".

El siguiente paso es fabricar álabes de turbina de tamaño mediano y probarlos en el campo. Pero Dorgan admite que su resina aún no está lista para escalar al nivel requerido para satisfacer las necesidades actuales de la industria eólica. Simplemente no hay suficiente bioplástico producido por su proceso en el laboratorio, y desarrollar un proceso de producción a gran escala llevará tiempo.

Afortunadamente, también es posible reutilizar la resina para otras aplicaciones, tanto downcycle como upcycle. Para el primero, tome el material y tritúrelo, tal vez agregando un poco más de polímero a la mezcla, y será perfecto para el moldeo por inyección, una técnica común de fabricación de plásticos. Dorgan también ha pro...