آمریکا رزین جدیدی برای بازیافت تیغه‌های توربین بادی به‌منظور کاهش ضایعات دفن‌شده ایجاد کرد
اتکای روزافزون به انرژی بادی منجر به افزایش تعداد توربین‌های بادی در حال کار شده است. اما زمانی که این توربین‌ها به پایان عمر مفید خود می‌رسند، همانند دیگر زباله‌ها در محل‌های دفن زباله رها می‌شوند.
متأسفانه، پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۵۰، ضایعات جهانی تیغه‌های توربین بادی بتوانند از ۴۳ میلیون تن فراتر بروند. این موضوع نگرانی‌هایی در مورد تأثیرات زیست‌محیطی ایجاد کرده است، زیرا تیغه‌های توربین بادی بیشتر از مواد غیرقابل بازیافت ساخته شده‌اند.
پژوهشگران به دنبال یک راه‌حل پایدار بوده‌اند و آزمایشگاه ملی انرژی‌های نوین (NREL) جایگزینی ارائه کرده است.
جالب است که آنها نوع جدیدی از رزین تیغه‌های توربین بادی از منابع مشتق شده از زیست‌توده توسعه داده‌اند. رزین جدید به‌طور شیمیایی قابل بازیافت است و امکان بازیابی و استفاده مجدد از اجزای تیغه‌ها را فراهم می‌کند.
این اقدام از دور ریختن تیغه‌های قدیمی در محل‌های دفن زباله جلوگیری خواهد کرد. این رزین جدید به نام PECAN، که مخفف شبکه‌ی قابل تطبیق کووالانتی پلی‌استر است، شناخته می‌شود.
«روش PECAN برای توسعه تیغه‌ها توربین بادی قابل بازیافت، گامی بسیار مهم در تلاش‌های ما برای ایجاد اقتصاد چرخشی برای مواد انرژی است»، گفت جوهانی گرین، مدیر آزمایشگاه مهندسی مکانیکی و علوم حرارتی NREL.
تیغه ۹ متری رزین
پژوهشگران از این رزین مشتق شده از زیست‌توده برای ساخت نمونه‌ی اولیه‌ی تیغه ۹ متری استفاده کردند. جالب است که آنها دریافتند که رزین جدید عملکردی معادل با استاندارد فعلی صنعت تیغه‌ها دارد. تیغه‌های کنونی با استفاده از رزین ترموست ساخته می‌شوند.
در حال حاضر، تیغه‌های بادی می‌توانند پس از پایان عمر ۲۰ ساله خود به‌طور مکانیکی بازیافت شوند. فرآیند بازیافت شامل خرد کردن تیغه قدیمی برای استفاده به عنوان پرکننده بتن است.
این تیغه‌های جدید با رزین ساده‌ای بازیافت می‌شوند. در آزمایش‌ها، یک فرآیند شیمیایی ملایم توانست تیغه نمونه‌ی رزین را به‌طور کامل در عرض شش ساعت تجزیه کند.
«فرآیند بازیافت شیمیایی اجزای تیغه‌ها را بازیابی و دوباره‌استفاده‌پذیر می‌کند، و امکان تولید مجدد همان محصول را فراهم می‌سازد»، نویسندگان در بیانیه‌ی خبری اشاره کردند.
نمونه‌ی اولیه تاب مقاومت
طبق بیانیه‌ی خبری، تیم تحقیقاتی خود را در مورد رزین PECAN با هدف نهایی بازیافت تیغه‌های بادی آغاز کرد.
برای این منظور، آنها شروع به آزمایش مواد اولیه مختلف کردند.
جالب است که رزینی که آنها با استفاده از شکرهای مشتق شده از زیست‌توده ایجاد کردند، برخلاف ایده‌ی سنتی بود که یک تیغه‌ی قابل بازیافت کمتر عملکرد خواهد داشت. نگرانی درباره‌ی این مواد این است که ممکن است باعث کاهش شکل تیغه (creep) شود.
«فقط به این دلیل که چیزی قابل مشتق شدن از زیست‌توده یا قابل بازیافت است، به این معنی نیست که عملکرد آن بدتر است»، گفت نیک رورر، نویسنده‌ی همکار.
رورر افزود: «این واقعاً این مفهوم در حال تکامل در زمینه‌ی علم پلیمر که نمی‌توان از مواد قابل بازیافت استفاده کرد زیرا عملکرد کمتری خواهند داشت، را به چالش می‌کشد.»
فرآیند بازیافت شیمیایی تیغه را به اجزای سازنده‌اش تجزیه می‌کند که سپس می‌تواند به محصولات جدید بازتولید شود. این باعث می‌شود که یک رویکرد چرخشی در مدیریت مواد باشد.
شگفت‌انگیز است که کامپوزیت‌های ساخته شده از رزین PECAN شکل خود را حفظ کردند و تاب بر اثر آب و هوا را تحمل کردند.
اگرچه تیغه‌های بادی می‌توانند بسیار بزرگ باشند، نمونه‌ی اولیه‌ی کوچکتر ۹ متری تکنیک‌های ساخت لازم برای تولید نمونه‌های بزرگ‌تر برای استفاده تجاری را نشان داد.
یافته‌ها در مجله Science گزارش شدند.
