Campi di turbine eoliche rotanti ispirano pensieri di energia amica della terra, ma fino ad ora, la generazione di energia eolica non è stata così sostenibile come si potrebbe pensare.

Generalmente richiede una grande quantità di tempo ed energia per curare il tipo di resina che rende le turbine in fibra di vetro larghe 150 piedi resistenti e durevoli. Quando finalmente si consumano dopo 20 o 25 anni, molto poco del materiale può essere riciclato.

Doug Adams, Illustre Professore di Ingegneria Civile e Ambientale e Daniel F. Flowers Professor, ha detto che ha reso le turbine eoliche un progetto ideale per l'Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation, un consorzio di industrie, istituzioni governative e accademiche volte a migliorare i materiali compositi fabbricati per l'uso nelle turbine, macchine, serbatoi di stoccaggio di gas compresso e una serie di altri prodotti come aeroplani e articoli sportivi.

"Quale migliore applicazione da guardare dell'energia eolica, dove pensiamo all'energia e alla sostenibilità in primo luogo nelle nostre menti? È una grande sfida nella produzione di compositi, " ha detto Adams, che presiede anche il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale di Vanderbilt.

Il problema ha una soluzione in vista, grazie a una nuova resina riciclabile che polimerizza a temperatura ambiente fornita dal partner industriale Arkema. Questa nuova resina, chiamato Elio, crea il proprio calore e polimerizza senza creare difetti nella fibra di vetro. A differenza del suo predecessore, questa resina non impedisce il riciclaggio della fibra di vetro.

La crescente domanda di elettricità della nazione ha guidato una crescita significativa nel settore dell'energia eolica. L'American Wind Energy Association stima che siano più di 52, 000 turbine eoliche su scala industriale che operano negli Stati Uniti, e i posti di lavoro nell'energia eolica sono cresciuti del 20 percento nel 2016. Questa crescita sta guidando l'innovazione in tutti gli aspetti dell'industria eolica, compresi i miglioramenti nell'efficienza produttiva, formazione della forza lavoro e riciclaggio a fine vita. L'impatto a lungo termine del lavoro condotto da Vanderbilt include costi di produzione inferiori, maggiore affidabilità delle turbine e riduzione del consumo di energia durante il ciclo di vita.

Adamo, lo studente laureato in ingegneria meccanica Christopher Nash, e il ruolo del personale di ricerca del Laboratorio per l'integrità e l'affidabilità dei sistemi in questo progetto per l'istituto dei compositi è stato quello di testare le proprietà autoindurenti della resina utilizzando l'imaging a infrarossi e produrre un algoritmo che i produttori possono utilizzare per impostare il processo sulle loro linee di produzione.

"Questa tecnologia dei materiali compositi è entusiasmante perché chiude il cerchio sulla sostenibilità nell'energia eolica, " ha detto Adams.

Il passaggio successivo consiste nell'espandere il processo da componenti di dimensioni di prova a lame di dimensioni standard. In qualità di partner dell'istituto, Vanderbilt sarà in grado di sfruttare il solido ecosistema della catena di approvvigionamento del consorzio per reperire in modo efficiente i materiali e la capacità di produzione di cui avranno bisogno, oltre a fornire agli studenti Vanderbilt l'opportunità di lavorare con una vasta gamma di partner con capacità diverse.