Science: В США разрабатывают метод переработки лопастей ветряных турбин

Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США, NREL, предложили способ создания биоразлагаемых ветряных лопастей. Их можно химически перерабатывать и повторно использовать компоненты, что позволит отказаться от практики захоронения старых лопастей на свалках.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Новая смола, изготовленная из экологически чистых материалов, по своим характеристикам не уступает промышленному стандарту — лезвиям из термореактивной смолы — и превосходит некоторые термопластичные смолы, предназначенные для вторичной переработки.

Исследователи создали прототип 9-метрового лезвия из новой смолы PECAN, чтобы показать её технологичность. PECAN расшифровывается как PolyEster Covalently Adaptable Network. Смолу производят по уже существующим методам.

Обычно ветряные лопасти служат около 20 лет, после чего их можно переработать и использовать, например, как наполнитель для бетона. Но благодаря PECAN лопасти можно перерабатывать с помощью мягких химических процессов.

Райан Кларк, постдокторант NREL и первый автор новой статьи, говорит, что благодаря химическому процессу переработки компоненты лопастей можно использовать снова и снова для производства одного и того же продукта.

Он также отметил, что химический процесс позволил полностью разрушить прототип лезвия за шесть часов.

Исследователи из пяти исследовательских центров NREL, включая Национальный центр ветряных технологий и консорциум BOTTLE, работали над созданием и тестированием термореактивных материалов на основе биомассы для переработки лопастей ветряных двигателей.

Учёные предложили стратегии восстановления и повторного использования каждого компонента лопастей PECAN.

Джони Грин, помощник директора лаборатории NREL по механическим и теплотехническим наукам, отметил важность метода PECAN для развития экономики замкнутого цикла для энергетических материалов.

Учёные хотели создать перерабатываемую ветряную лопасть и начали экспериментировать с материалами. Они разработали смолу из биовыводимых сахаров, которая стала доказательством того, что лопасти можно делать из вторсырья.

Ник Роррер, один из авторов статьи, считает, что биовыводимые и перерабатываемые материалы не обязательно хуже других.

Другие исследователи опасаются, что такие материалы могут деформироваться со временем. Но это мнение противоречит идее о том, что перерабатываемые материалы неэффективны или сильно деформируются.

Материалы на основе смолы PECAN сохраняют форму, устойчивы к атмосферным воздействиям и могут быть изготовлены так же быстро, как и лопасти ветряных турбин.

Хотя длина лопастей может измеряться футбольным полем, прототип доказал эффективность процесса производства.

Мы смогли продемонстрировать производственные процессы для лопастей длиной 60, 80 и 100 метров на примере прототипа в девять метров, — заключает Робинн Мюррей.

27.08.2024