Windkraft ist eine immer beliebter werdende Form erneuerbarer Energie. Doch beim Austausch der riesigen Turbinenschaufeln entsteht das Entsorgungsproblem.
Wissenschaftler berichten von einer Lösung für dieses Problem. Sie entwickelten ein neues Verbundharz, das für die Herstellung dieser Giganten geeignet ist, die später zu neuen Turbinenschaufeln oder verschiedenen anderen Produkten, einschließlich Arbeitsplatten, Autorücklichtern, Windeln und sogar Gummibärchen, recycelt werden könnten.
Am Ende seines Nutzungszyklus kann das Harz aufgelöst werden, wodurch es aus der Matrix, in der es sich befindet, freigesetzt wird, sodass es immer wieder in einer Endlosschleife verwendet werden kann.
Rotorblätter von Windkraftanlagen bestehen in der Regel aus Glasfaser. Einige Unternehmen haben Möglichkeiten entdeckt, Glasfaser zu minderwertigen Materialien zu recyceln; Die meisten ausrangierten Klingen landen jedoch auf Mülldeponien. Außerdem verschlimmert sich das Entsorgungsproblem.
John Dorgan, Ph.D., und Kollegen von der Michigan State University stellten ein neues Turbinenmaterial her, indem sie Glasfasern mit einem aus Pflanzen gewonnenen Polymer und einem synthetischen kombinierten. Sie stellten die Paneele aus thermoplastischem Harz her, das für Turbinen stark und langlebig ist.
Wenn sie in frischem Monomer gelöst und physikalisch von der Glasfaser entfernt wurden, konnten die Wissenschaftler die Platten in neue Produkte des gleichen Typs umformen. Bemerkenswerterweise hatten die neu gegossenen Platten die gleichen physikalischen Eigenschaften wie ihre Vorgänger.
Wissenschaftler demonstrierten das auch: Durch Mischen des Harzes mit verschiedenen Mineralien produzierte das Team kultivierten Stein, der in Haushaltsgegenstände wie Arbeitsplatten und Waschbecken umgewandelt werden konnte.
Dorgan sagte, „Wir haben vor Kurzem ein Waschbecken aus Kulturstein gebaut, also wissen wir, dass es funktioniert.“
„Wir könnten das zurückgewonnene Material auch zerkleinern und mit anderen Kunststoffharzen für den Spritzguss mischen, der zur Herstellung von Artikeln wie Laptophüllen und Elektrowerkzeugen verwendet wird.“
„Das Material könnte sogar zu höherwertigen Produkten upgecycelt werden. Beim Aufschließen des thermoplastischen Harzes in einer alkalischen Lösung wurde Poly(methylmethacrylat) (PMMA) freigesetzt, ein übliches Acrylmaterial für Fenster, Autorücklichter und viele andere Gegenstände. Die Erhöhung der Aufschlusstemperatur wandelte PMMA in Poly(methacrylsäure) um, ein superabsorbierendes Polymer, das in Windeln verwendet wird. Die alkalische Verdauung produzierte auch Kaliumlactat, das gereinigt und zu Süßigkeiten und Sportgetränken verarbeitet werden kann.“
„Wir haben Kaliumlactat in Lebensmittelqualität zurückgewonnen und daraus Gummibärchen-Bonbons hergestellt, die ich gegessen habe.“
„Wir planen, einige mittelgroße Klingen für Feldtests herzustellen. Die aktuelle Einschränkung besteht darin, dass es nicht genug Biokunststoff gibt, den wir verwenden, um diesen Markt zu befriedigen. Daher muss das Produktionsvolumen in Betracht gezogen werden, das online gebracht wird, wenn wir beginnen, Windkraftanlagen aus diesen Materialien herzustellen.“
„Und gibt es einen „Igitt-Faktor“ beim Essen von Süßigkeiten, die einst Teil einer Windkraftanlage waren?“
„Das glaube ich nicht. Ein Kohlenstoffatom, das von einer Pflanze wie Mais oder Gras stammt, unterscheidet sich nicht von einem Kohlenstoffatom aus fossilen Brennstoffen. Das alles ist Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs, und wir haben gezeigt, dass wir von Biomasse auf dem Feld zu langlebigen Kunststoffmaterialien und zurück zu Lebensmitteln gelangen können.“
Die Forscher stellen ihre Ergebnisse heute auf der Herbsttagung der American Chemical Society (ACS) vor.
