Co s vysloužilými větrnými turbínami? Zrecyklovat, třeba na plenky nebo gumové medvídky

Životnost větrných turbín se odhaduje na 20 let. Jejich lopatky, vyrobené ze skleněných vláken, mohou mít délku až půl fotbalového hřiště. Ačkoliv některé firmy už našly způsob, jak hromadící se materiál dále využít, většina vyřazených lopatek končí na skládkách.

Jejich recyklaci brání dvě hlavní překážky. „Jsou příliš velké a mají být velmi odolné, aby vydržely v povětrnostních podmínkách 20 a více let. Takže je jednoduše těžké je rozebrat a přemístit,“ vysvětluje Aubryn Cooperman, analytička větrné energie v americké Národní laboratoři pro obnovitelnou energii. „Dalším problémem je, že musí být lehké a zároveň pevné, a proto je inženýři obvykle vyrábějí ze skleněných vláken spojených polymerní pryskyřicí. Takový materiál lze recyklovat, ale výsledný produkt není nijak zvlášť hodnotný. Je to prostě neekonomické,“ říká John Dorgan, profesor chemického inženýrství a materiálových věd z Michiganské státní univerzity. „Je levnější to prostě zakopat do země, než to přepracovat na něco užitečného,“ dodává.

Vařením nového typu pryskyřice vznikl superabsorbční materiál, používaný v jednorázových plenách a dalších výrobcích. Dalším zpracováním vznikl mléčnan draselný, který autoři pryskyřice použili k výrobě gumových medvídků.

Dorgan se svým týmem nyní oznámili, že se jim podařilo vyvinout nový typ pryskyřice, vhodné k výrobě lopatek turbín, které by se později mohly recyklovat na lopatky nové nebo na celou řadu dalších výrobků, včetně pracovních desek, zadních světel automobilů, plenek, a dokonce i gumových medvídků.

Sirupovitou pryskyřici vyrobili rozpuštěním polylaktidu, polymeru získaného z rostlin, v syntetickém monomeru zvaném metylmetakrylát (MMA). Poté ji tlakem protáhli skrz skleněná vlákna. Pryskyřice ztvrdla a vytvořila tak pevné panely ze skleněných vláken. Stejný postup lze použít k výrobě větších konstrukcí, včetně lopatek větrných turbín a lodních trupů. Dorgan tuto práci představil na konci srpna 2022 na zasedání Americké chemické společnosti.

Recyklaci experimentálních panelů lze podle Dorgana provést několika způsoby: lze je rozdrtit a přidat další polymer, čímž by vznikl plastový materiál, který je vstřikováním možné přeměnit na jiné předměty. „Tento kompozit z krátkých vláken by se mohl stát základem počítačových skříní nebo jiných předmětů, ale nebyl by nijak zvlášť cenný,“ říká.

Další možností je vyrobit nové silné panely ze zbytků starých: panely byly ponořeny do monomeru MMA, který ztvrdlou pryskyřici rozpustil, a skleněná vlákna byla poté fyzicky odstraněna. Získaný sirup byl použit k výrobě nových panelů ze skleněných vláken, které měly stejné fyzikální vlastnosti jako originály.

Vysloužilé lopatky větrných turbín se hromadí na skládkách. (zdroj: Shutterstock)

Zbytky pryskyřice však mají i další potenciální využití: podrobení pryskyřice různým chemickým reakcím umožnilo Dorganovu týmu získat nové sloučeniny. Jednou z takto získaných látek byl polymetylmetakrylát, akrylový polymer, známý spíše jako plexisklo. To je průhledná, nerozbitná látka, ceněná jako alternativa skla v široké škále výrobků od oken až po světlomety automobilů.

Vařením pryskyřice při vysoké teplotě vznikl superabsorbční materiál, používaný v plenkách a dalších výrobcích. Dalším zpracováním vznikl mléčnan draselný, který se přidává do různých potravin jako konzervant. Přestože jej Dorgan použil k výrobě vlastní verze gumových medvídků, nepovažuje nutně výrobu cukrovinek za hlavní způsob, jak recyklovatelnost lopatek větrných turbín zlepšit. Jeho hlavním cílem je podpořit změnu postoje k recyklaci jako takové.

„Snažím se posunout hranice toho, jak lidé o recyklaci přemýšlí,“ vysvětluje. „Jde o to nabídnout další možnosti a přimět lidi, aby se zamysleli nad tím, jaké vlastně jsou hranice recyklace. A pokud vím, ještě nikdo nikdy nepřepracoval odolný kompozitní materiál na něco, co se dá jíst.“