Энергия ветра становится все более популярной формой возобновляемой энергии. Но проблема утилизации возникает при замене огромных лопаток турбины.
Ученые сообщают о решении этой проблемы. Они разработали новую композитную смолу, подходящую для изготовления этих гигантов, которые впоследствии можно было перерабатывать в новые лопасти турбин или различные другие продукты, включая столешницы, задние фонари автомобилей, подгузники и даже мармеладные мишки.
В конце цикла использования смола может быть растворена, и это высвобождает ее из любой матрицы, в которой она находится, так что ее можно использовать снова и снова в бесконечном цикле.
Лопасти ветряных турбин обычно изготавливаются из стеклопластика. Некоторые компании нашли способы переработки стекловолокна в более дешевые материалы; однако большинство выброшенных лезвий попадают на свалки. Кроме того, усугубляется проблема утилизации.
Джон Дорган, доктор философии, и его коллеги из Университета штата Мичиган создали новый материал для турбины, объединив стекловолокно с полимером растительного происхождения и синтетическим. Они изготовили панели из термопластичной смолы, прочной и долговечной для турбин.
При растворении в свежем мономере и физическом удалении из стекловолокна ученые могли перерабатывать панели в новые продукты того же типа. Примечательно, что переделанные панели имели те же физические свойства, что и их предшественники.
Ученые также продемонстрировали, что: смешивая смолу с различными минералами, команда произвела искусственный камень, который можно было превратить в предметы домашнего обихода, такие как столешницы и раковины.
Dorgan — сказал, «Недавно мы сделали раковину для ванной комнаты из искусственного камня, так что мы знаем, что она работает».
«Мы также могли бы измельчить восстановленный материал и смешать его с другими пластиковыми смолами для литья под давлением, которые используются для изготовления таких предметов, как чехлы для ноутбуков и электроинструменты».
«Материал может быть даже переработан в более ценные продукты. Переваривание термопластичной смолы в щелочном растворе высвобождает поли(метилметакрилат) (ПММА), распространенный акриловый материал для окон, задних фонарей автомобилей и многих других предметов. Повышение температуры переваривания превратило ПММА в полиметакриловую кислоту, сверхабсорбирующий полимер, используемый в подгузниках. Щелочное пищеварение также дает лактат калия, который можно очистить и превратить в конфеты и спортивные напитки».
«Мы извлекли пищевой лактат калия и использовали его для изготовления мармеладных мишек, которые я съел».
«Мы планируем изготовить несколько лопастей среднего размера для полевых испытаний. Текущее ограничение заключается в том, что биопластика, который мы используем, недостаточно для удовлетворения потребностей этого рынка, поэтому необходимо учитывать объем производства, переведенный в онлайн, если мы собираемся начать производить ветряные турбины из этих материалов».
«И есть ли «фактор гадости», связанный с поеданием конфет, которые когда-то были частью ветряной турбины?»
«Я так не думаю. Атом углерода, полученный из растения, такого как кукуруза или трава, ничем не отличается от атома углерода из ископаемого топлива. Все это является частью глобального углеродного цикла, и мы показали, что можем перейти от биомассы в полевых условиях к прочным пластиковым материалам и обратно к продуктам питания».
Исследователи представят свои результаты сегодня на осеннем собрании Американского химического общества (ACS).
