Al hablar de energías renovables, lo más probables es que entre las primeras ideas que se asocien a aquello se encuentren los campos de generación de energía eólica.
Este tipo de energía es considerado como un emblema de su categoría, al utilizar mecanismos limpios. Sin embargo, uno de los grandes desafíos de este modelo aparece cuando las hélices de estos sistemas alcanzan su período de vida útil, convirtiéndose en basura difícil de reciclar.
Una propuesta para hacer más verde a la energía verde
Las hélices de turbinas eólicas se fabrican en base a compuestos laminados de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), que tienen una expectativa de 25 años de vida útil en promedio.
Tras entrar en desuso, sus rodetes y álabes curvados terminan apilados en vertederos, pues el GFRP es un compuesto difícil de descomponer. Este ha sido un problema permanente en torno a esta tecnología de generación energética, cuyo desafío fue asumido por un equipo de científicos.
Usando pirólisis, un proceso de degradación térmica sin oxígeno, investigadores de la Universidad Tecnológica de Kaunas (KTU) y el Instituto de Energía de Lituania propusieron un método para el reciclaje de las palas de estos aerogeneradores. Siguiendo este método, consiguieron romper los materiales compuestos en sus partes constituyentes: fenol y fibra.
Aunque el rendimiento de los componentes extraídos durante la pirólisis varía según las temperaturas aplicadas en el proceso, en promedio se reveló que en todos los casos se extrajeron los numerosos compuestos volátiles (hasta el 66% de ellos) y residuos de fibra (alrededor del 30%). Las nanopartículas de fibra añadidas (nanotubos de carbono y grafeno) aumentaron el rendimiento de fenol.
«Los componentes volátiles son básicamente fenol, que puede usarse para la producción de resina, y el residuo de fibra puede tener numerosas aplicaciones después de purificarlo químicamente: para concreto reforzado con fibra, compuestos de polímeros, pisos de fibra. Nuestro método prácticamente no genera desperdicios. con algunas emisiones pequeñas, lo cual es estándar en este tipo de operación de conversión», comentó el investigador titular de este estudio, el Dr. Samy Yousef, miembro de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Diseño de la KTU.
De acuerdo a datos compartidos por los investigadores, se estima que las hélices de los aerogeneradores representan el 10% de los residuos de materiales compuestos reforzados con fibra a nivel continental en Europa. También aseguran que para 2050, los desechos de estas palas de turbinas eólicas aumentarán a alrededor de dos millones de toneladas en todo el mundo.
El modelo de reciclaje propuesto podría tener un alcance superior, pues a causa de su resistencia, simplicidad de modelado y bajos costos de fabricación, los compuestos GFRP se utilizan para una gran variedad de propósitos, como la fabricación de automóviles, embarcaciones marítimas, producción de petróleo y gas, construcción y artículos deportivos, entre otros. La aviación, la energía eólica y la electrónica se encuentran entre las industrias que más utilizan el GFRP, y la demanda global aumenta anualmente en un 6%.
Además, la necesidad de reciclar este material toma más fuerza al considerar que actualmente, las regulaciones de muchos países prohíben los materiales compuestos en sus vertederos, siendo la propuesta compartida una alternativa viable y sostenible.