Биосмола с висока якост и лесна преработка може да направи витлата на ветрогенераторите годни за рециклиране – най-сетне (снимка: CC0 Public Domain)
Вятърните турбини генерират електричество от вятъра и то е, по същество, екологично, но гигантските перки на тези турбини обикновено се озовават на сметищата, след като се износят, и не могат да се рециклират. А това никак не е екологично. Ситуацията може да се промени благодарение на смола на био-основа, която ще позволи старите витла да бъдат раздробени и превърнати в нови.
Въпреки че дизайнът на витлата на ветрогенераторите се различава при различните производители, като цяло повечето перки включват „скелет“ от въглеродни влакна, вътрешна сърцевина от балсово дърво или експандирана пяна и обвивка от фибростъкло. И при въглеродните влакна, и при фибростъклото се използва епоксидна термореактивна смола за свързване на влакната.
За съжаление след като витлото достигне края на експлоатационния си живот – след около 20 години – отделянето на всички тези материали един от друг за последваща повторна употреба е много трудно. Това се дължи главно на факта, че смолата не може лесно да се разгради, така че въглеродните и стъклените влакна да бъдат извлечени.
Досега са предлагани редица експериментални техники за рециклиране на витлата. Някои от тях включват енергоемки процеси, които вероятно не биха били приложими в реалността, други намаляват качеството на влакната. Заради всичко това в крайна сметка старите перки най-често се изхвърлят по сметища или, в най-добрия случай, се смилат и използват като пълнител за цимент.
В опит да се справят с този проблем учени от американската лаборатория NREL са разработили алтернативна епоксидна смола, известна като PECAN. Името е акроним за „Полиестерна ковалентно адаптивна мрежа“; веществото може да бъде направено от суровини на биологична основа като отпадъчен глицерол или други захари, които не са конкурентни на храните.
След първоначални експерименти с малки проби изследователите са използвали PECAN в конструкцията на 9-метрова перка на вятърна турбина, която включва скелет от въглеродни влакна, сърцевина от балсово дърво и обвивка от фибростъкло. Тестовете показват, че якостта на опън е подобна на тази на витлата, направени с традиционни смоли, както и способността му да издържа на сурово време.
И, което е важно, за разлика от някои други експериментални витла, направени от екологични материали, това не е склонно към „пълзене“ – феномен, при който витлото се деформира с течение на времето.
След завършване на тестовете PECAN витлото е нарязано на кубчета, подложени на химичен процес, наречен метанолиза. Този процес разтваря смолата за около шест часа при температура от 225ºC, което позволява пълното възстановяване на девствените въглеродни и стъклени влакна.
Химичният катализатор, използван за втвърдяване на смолата, също е възстановен. Като допълнителен бонус, съединение с името полиол – което се образува като страничен продукт от деполимеризацията на смолата – е възстановено за възможна последваща употреба в пластмаси като полиуретани.
В крайна сметка 80% от материалите, използвани за направата на витлото са възстановени, потвърждава старши изследователят от NREL Ник Рорър, съавтор на статия за изследването. Балсовото дърво е претърпяло известна загуба на маса, въпреки че по-нататъшните изследвания могат да помогнат и това да се подобри.