Bioplastične lopatice vjetroturbina mogu se reciklirati u gumene bombone!

(Ilustracija: Alexa / Pixabay)

Nova vrsta bioplastike mogla bi pomoći u smanjenju utjecaja na okoliš odbačenih lopatica vjetroturbina

Obnovljivi izvori energije sve više dobivaju na važnosti, a energija dobivena iz vjetra tu ima važnu ulogu. No, lopatice vjetroturbina se habaju te ih s vremenom treba zamijeniti. Tu se otvara pitanje zbrinjavanje otpada. Znanstvenici sa Sveučilišta Michigan State (MSU) upravo su izašli s novim, ukusnim, rješenjem za zbrinjavanje takvog otpada.

Naime, u svijetu se postavljaju sve veće vjetroelektrane, koje pokreću i sve duže lopatice te pitanje otpada postaje sve relevantnije. Duromerni (duroplastični) kompoziti koji čine današnje turbinske lopatice ne mogu se reciklirati. Uzme li se u obzir njihov životni vijek od oko 25 godina, neke studije sugeriraju da će na odlagalištima do 2050. biti više od 40 milijuna tona tog otpada .

Znanstvenici već razvijaju samoočvršćujuće smole koje bi mogle poboljšati mogućnost recikliranja turbinskih lopatica. Velike energetske tvrtke kao što su GE i Siemens Gamesa razvijaju vlastite recepte kako lopatice reciklirati u druge vrijedne proizvode. Svoju stručnost u rješavanju dileme daje tim kemijskih inženjera MSU-a predvođen Johnom Dorganom, koji vidi samo da se problem pogoršava.

Mijenjanju lopatice vjetroturbina prije isteka vijeka trajanja

»Duže lopatice vjetroturbina su učinkovitije, pa tvrtke nastavljaju proizvoditi sve duže i duže, kaže Dorgan. Dodatni problem je, što će mnogi operateri na svojim vjetroelektranama zamijeniti postojeće lopatice duljima i prije isteka njihova vijeka ne bi li dobili više energije s dužim lopaticama.«

Dorgan i njegov tim razvili su novu smolu za turbinske lopatice koja se sastoji od staklenih vlakana te biljnih i sintetičkih polimera. Smola je oblikovana u panele koji su testirani na čvrstoću i izdržljivost. Ustanovljeno je da paneli zadovoljavaju zahtjeve za upotrebu u turbinama pa i u automobilima.

Ipak, najimpresivniji je bio potencijal recikliranja lopatica od nove smole. Ploče se mogu otopiti i staklena vlakna ukloniti, omogućujući da se nastala tvar izlije u nove proizvode. Istraživački tim ga je miješao s različitim mineralima kako bi proizveo kultivirani kamen koji bi se mogao koristiti kao kuhinjske ploče. Istraživači kažu da bi se mogao miješati s drugim plastičnim smolama za izradu stvari poput maski za prijenosna računala.

Kružno gospodarstvo

»Ljepota našeg sastava smole je u tome što se na kraju upotrebe možemo proizvod otopiti i to je oslobađa iz bilo koje matrice u kojoj se nalazi, tako da se može koristiti iznova i iznova u beskonačnoj petlji«, rekao je Dorgan. »To je cilj kružnog gospodarstva.«

U jednom eksperimentu, tim je upotrijebio alkalnu otopinu za probavu smole, čime se ona smanjila na akrilne tvari za upotrebu u prozorima i stražnjim svjetlima automobila. Ovaj proces također je proizveo kalijev laktat, koji se može pročistiti i pretvoriti u slatkiše, što je teoretska mogućnost koju je tim smatrao obveznim testirati.

»Izdvojili smo kalijev laktat koji se koristi za hranu i upotrijebili ga za izradu gumenih medvjedića, koje sam pojeo«, rekao je Dorgan.

»Trenutačno ograničenje je da nema dovoljno bioplastike koju koristimo da bismo zadovoljili ovo tržište. Potreban je bitno veći obujam proizvodnje takve smjese ako se želi stvarno početi proizvoditi takve lopatice.

Istraživanje je predstavljeno na jesenskom sastanku Američkog kemijskog društva krajem kolovoza 2022. koji se može pogledati na video isječku. 

Pripremio: B. Jagačić (Izvor: Američko kemijsko društvo)