Obtienen plásticos más resistentes a partir de palas de aerogeneradores recicladas

Investigadores de la Universidad Estatal de Washington han desarrollado un método más sostenible y rentable para reciclar el polímero reforzado con fibra de vidrio con que se fabrican las palas y reutilizarlo en nuevos materiales plásticos.

Un nuevo método para reciclar las palas de los aerogeneradores sin utilizar productos químicos agresivos ha permitido recuperar fibras de vidrio y resinas de alta resistencia que investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU), en EE.UU., han reutilizado para crear plásticos más resistentes.

La innovación ofrece una forma sencilla y ecológica de reciclar las palas de los aerogeneradores para crear productos útiles.

Según publica la revista Resource, Conservation, and Recycling, el equipo de investigadores cortó el material ligero que suele utilizarse en las palas de los aerogeneradores, polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), en bloques de unos cinco centímetros de tamaño. A continuación, sumergieron estas escamas en un baño de sal orgánica de baja toxicidad en agua sobrecalentada a presión durante unas dos horas para descomponer el material. A continuación, reutilizaron sus componentes para fabricar plásticos más resistentes.

«Funciona muy bien, sobre todo teniendo en cuenta las condiciones suaves que aplicamos», afirma Cheng Hao, coprimer autor del artículo. «El disolvente es un disolvente ecológico, y además la temperatura es aceptable para este fin».

Tradicionalmente, el material GFRP ha sido muy difícil de reciclar. Mientras que los termoplásticos, el tipo de plástico utilizado por ejemplo en las botellas de leche, pueden fundirse y reutilizarse fácilmente, los compuestos de fibra de vidrio suelen fabricarse con termoestables. Estos tipos de compuestos se curan y no pueden deshacerse fácilmente y volver a sus materiales originales. La primera generación de aerogeneradores modernos fabricados con materiales compuestos a partir de los años 90 está llegando al final de su vida útil, lo que supone un reto importante para su eliminación. El material reforzado con fibra de vidrio representa aproximadamente dos tercios del peso total de una pala de aerogenerador. Además, cuando se fabrican las palas, alrededor del 15% del material también se desperdicia en la fabricación.

«A medida que crece la energía eólica, es cada vez más urgente reciclar y reutilizar los residuos de los aerogeneradores», afirma Jinwen Zhang, autor correspondiente y profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU. «Este método de reciclaje es escalable, rentable y respetuoso con el medio ambiente, y ofrece una solución sostenible para reutilizar grandes cantidades de residuos reforzados con fibra de vidrio».

En su trabajo, los investigadores sumergieron el material de la pala en una solución suave de acetato de zinc, que se utiliza en medicamentos como pastillas para la garganta y aditivos alimentarios. La solución permitió a los investigadores recuperar fibras de vidrio y resinas en buen estado que luego añadieron directamente a termoplásticos para producir materiales compuestos resistentes con hasta un 70% de los materiales de fibra de vidrio reciclada. Además, los investigadores pudieron recuperar y reutilizar la mayor parte de la solución catalizadora de acetato de zinc mediante una simple filtración.

«La facilidad de recuperación del catalizador mejora la sostenibilidad general y la rentabilidad del método», afirma Zhang, que investiga en el Centro de Materiales Compuestos e Ingeniería de la WSU.

Cuando los investigadores añadieron el material reciclado al plástico de nailon y lo probaron, descubrieron que las fibras adicionales hacían que el nailon fuera más de tres veces más fuerte y más de ocho veces más rígido. También descubrieron que el material GFRP reciclado puede reforzar otros plásticos, como el polipropileno y el tipo de plásticos utilizados en envases de leche y botellas de champú.

Baoming Zhao, coautor y profesor adjunto de investigación en el Centro de Materiales Compuestos e Ingeniería, explica: «En este trabajo no hemos necesitado romper todos los enlaces y llevar la reacción hasta el final. Siempre que podamos romper la red reticulada en trozos más pequeños y que se puedan fundir, podemos mezclarlos con nailon y obtener un nuevo compuesto. No separamos la resina de la fibra, simplemente lo mezclamos todo con nailon y obtenemos un nuevo compuesto».

Los investigadores siguen estudiando cómo facilitar aún más las condiciones químicas para el reciclado reduciendo los requisitos de presurización. En colaboración con la Oficina de Comercialización de la WSU, también esperan desarrollar materiales de palas que sean totalmente reciclables desde el principio.