El nuevo proceso químico no se limita a las palas de las turbinas eólicas, sino que funciona en muchos compuestos epoxi reforzados con fibra diferentes, incluidos algunos materiales que están reforzados con fibras de carbono especialmente costosas.
Así, el proceso puede contribuir a establecer una economía circular potencial en las industrias eólica, aeroespacial, automotriz y espacial, donde estos compuestos reforzados, debido a su peso ligero y larga durabilidad, se utilizan para estructuras de carga.
Al estar diseñadas para durar, la durabilidad de las palas plantea un desafío medioambiental. Las palas de las turbinas eólicas en su mayoría terminan en los vertederos de desechos cuando se retiran del servicio, porque son extremadamente difíciles de descomponer.
Si no se encuentra una solución, habremos acumulado 43 millones de toneladas de residuos de palas de aerogeneradores en todo el mundo para 2050.
El proceso recién descubierto es una prueba de concepto de una estrategia de reciclaje que se puede aplicar a la gran mayoría de las palas de turbinas eólicas existentes y las que se encuentran actualmente en producción, así como a otros materiales a base de epoxi.
Los resultados acaban de publicarse en la revista científica líder Nature, y la Universidad de Aarhus, junto con el Instituto Tecnológico Danés, han presentado una solicitud de patente para el proceso.
Específicamente, los investigadores han demostrado que al usar un catalizador a base de rutenio y los solventes isopropanol y tolueno, pueden separar la matriz epoxi y liberar uno de los componentes básicos originales del polímero epoxi, el bisfenol A (BPA), y fibras de vidrio completamente intactas en un solo proceso.
Sin embargo, el método aún no es escalable de inmediato, ya que el sistema catalítico no es lo suficientemente eficiente para la implementación industrial, y el rutenio es un metal raro y costoso. Por lo tanto, los científicos de la Universidad de Aarhus continúan trabajando para mejorar esta metodología.
« Sin embargo, lo vemos como un avance significativo para el desarrollo de tecnologías duraderas que pueden crear una economía circular para materiales a base de epoxi. Esta es la primera publicación de un proceso químico que puede desmontar selectivamente un compuesto de epoxi y aislar uno de los más importantes bloques de construcción del polímero epoxi, así como las fibras de vidrio o carbono sin dañar este último en el proceso », dice Troels Skrydstrup, uno de los autores principales del estudio.
Troels Skrydstrup es profesor del Departamento de Química y del Centro Interdisciplinario de Nanociencia (iNANO) de la Universidad de Aarhus.
La investigación cuenta con el apoyo del proyecto CETEC (Economía circular para compuestos epoxi termoestables), que es una asociación entre Vestas, Olin Corporation, el Instituto Tecnológico Danés y la Universidad de Aarhus.