Una resina composita adatta per realizzare le pale delle turbine eoliche potrebbe essere riciclata in una varietà di prodotti, compresi questi orsetti gommosi. Credito:John Dorgan
L'energia eolica è una forma sempre più popolare di energia rinnovabile. Tuttavia, quando è il momento di sostituire le enormi pale delle turbine che convertono il vento in elettricità, lo smaltimento diventa un problema. Ora, gli scienziati segnalano una nuova resina composita adatta per realizzare questi colossi che potrebbero essere successivamente riciclati in nuove pale di turbine o in una varietà di altri prodotti, inclusi controsoffitti, luci posteriori per auto, pannolini e persino orsetti gommosi.
I ricercatori presenteranno i loro risultati oggi alla riunione autunnale dell'American Chemical Society (ACS).
"La bellezza del nostro sistema di resina è che alla fine del suo ciclo di utilizzo, possiamo dissolverlo e questo lo rilascia dalla matrice in cui si trova in modo che possa essere utilizzato più e più volte in un ciclo infinito", afferma John Dorgan , Ph.D., che presenta il lavoro alla riunione. "Questo è l'obiettivo dell'economia circolare."
Realizzate in fibra di vetro, le pale delle turbine eoliche possono essere lunghe la metà di un campo da calcio. Sebbene alcune aziende abbiano trovato il modo di riciclare la fibra di vetro in materiali di valore inferiore, la maggior parte delle lame scartate finisce nelle discariche. E il problema dello smaltimento rischia di peggiorare. "Pale per turbine eoliche più grandi sono più efficienti, quindi le aziende continuano a produrne di sempre più grandi", afferma Dorgan. "Spesso, i parchi eolici sostituiranno effettivamente le pale delle turbine prima della fine del ciclo di vita, perché i parchi eolici possono generare più elettricità con pale più grandi."
Dorgan e colleghi della Michigan State University hanno realizzato un nuovo materiale per turbine combinando fibre di vetro con un polimero di origine vegetale e uno sintetico. I pannelli realizzati con questa resina termoplastica erano abbastanza resistenti e durevoli da poter essere utilizzati in turbine o automobili. I ricercatori hanno sciolto i pannelli in monomero fresco e rimosso fisicamente le fibre di vetro, consentendo loro di rifondere il materiale in nuovi prodotti dello stesso tipo. È importante sottolineare che i pannelli rifusi avevano le stesse proprietà fisiche dei loro predecessori.
Oltre alle nuove pale delle turbine eoliche, la nuova resina potrebbe essere utilizzata per una varietà di altre applicazioni. Mescolando la resina con diversi minerali, il team ha prodotto pietra coltivata che potrebbe essere trasformata in oggetti per la casa, come controsoffitti e lavelli. "Recentemente abbiamo realizzato un lavandino del bagno con la pietra coltivata, quindi sappiamo che funziona", afferma Dorgan. I ricercatori potrebbero anche frantumare il materiale recuperato e mescolarlo con altre resine plastiche per lo stampaggio a iniezione, che viene utilizzato per realizzare oggetti come custodie per laptop e utensili elettrici.
Il materiale potrebbe anche essere riciclato in prodotti di valore superiore. La digestione della resina termoplastica in una soluzione alcalina ha rilasciato il poli(metil metacrilato) (PMMA), un materiale acrilico comune per finestre, fanali posteriori delle auto e molti altri oggetti. L'aumento della temperatura della digestione ha convertito il PMMA in acido poli(metacrilico), un polimero superassorbente che viene utilizzato nei pannolini. La digestione alcalina ha anche prodotto lattato di potassio, che può essere purificato e trasformato in caramelle e bevande sportive. "Abbiamo recuperato lattato di potassio per uso alimentare e l'abbiamo usato per fare caramelle gommose all'orso, che ho mangiato", dice Dorgan.
Ora che i ricercatori hanno dimostrato che la resina ha proprietà fisiche adatte per le turbine eoliche, sperano di realizzare delle pale di dimensioni moderate per i test sul campo. "L'attuale limite è che non c'è abbastanza bioplastica che stiamo usando per soddisfare questo mercato, quindi è necessario portare in linea un volume di produzione considerevole se vogliamo effettivamente iniziare a produrre turbine eoliche con questi materiali", Dorgan note.
E c'è un "fattore schifo" coinvolto nel mangiare caramelle che un tempo facevano parte di una turbina eolica? Dorgan non la pensa così. "Un atomo di carbonio derivato da una pianta, come il mais o l'erba, non è diverso da un atomo di carbonio proveniente da un combustibile fossile", afferma. "Fa tutto parte del ciclo globale del carbonio e abbiamo dimostrato che possiamo passare dalla biomassa sul campo ai materiali plastici durevoli e tornare ai prodotti alimentari". + Esplora ulteriormente
