Hay 30, 000 aerogeneradores en funcionamiento en Alemania, muchos de los cuales están empezando a envejecer. En 2019, Se tuvieron que desechar 2000 palas de rotor; en 2024, esta cifra se disparará hasta 15, 000. Pero, ¿dónde colocarlos de hasta 90 metros de largo? ¿Gigantes de 15 toneladas métricas? Investigadores del Instituto Fraunhofer de Investigación en Madera, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI tiene una solución:utilizaron una nueva técnica de reciclaje para recuperar y procesar la madera de balsa contenida en las palas del rotor en, por ejemplo, esteras aislantes para edificios.

Los viejos generadores de energía eólica deben eliminarse, ya sea debido a la fatiga del material o simplemente porque están siendo reemplazados por sistemas más grandes y eficientes. Un estudio del Instituto Fraunhofer de Tecnología Química ICT predice que el 15, 000 palas de rotor que deberán descartarse en 2024 se sumarán a otras 72, 000 en los siguientes tres años. Ya contamos con métodos respetuosos con el medio ambiente para eliminar el acero y el hormigón en los generadores de energía eólica, pero reciclar las palas del rotor sigue siendo problemático.

Firmemente unido y casi imposible de separar

Las palas del rotor no están hechas de acero. "Eso sería demasiado pesado e inflexible. Están hechos principalmente de plástico reforzado con fibra de vidrio (GFRP) y madera de balsa unida con resina epoxi o poliéster, "dice Peter Meinlschmidt, director de proyectos en el Instituto Fraunhofer de Investigación en Madera, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI en Braunschweig. Este vínculo es extremadamente fuerte. Tiene que ser:las palas del rotor alcanzan velocidades máximas de más de 250 kilómetros por hora, sometiéndolos a una fuerza enorme. Para el reciclaje de origen único, sin embargo, este es precisamente el problema, ya que es muy difícil separar los componentes individuales del material compuesto.

Una pala de rotor contiene alrededor de 15 metros cúbicos de madera de balsa, que no es solo una de las maderas más ligeras del mundo, pero también extremadamente resistente a la presión. "Esa es la ventaja clave de la balsa sobre la mayoría de las espumas plásticas, "explica Meinlschmidt. Anteriormente, no hubo posibilidad de recuperarlo al deshacerse de las palas de rotor viejas. "Aunque apenas tiene contenido energético, se quema como un material compuesto, generalmente en las fábricas de cemento. Las materias primas del cemento deben calentarse hasta aproximadamente 1500 grados Celsius antes de que se fusionen y formen clínker de cemento. por lo que estas fábricas requieren una gran cantidad de energía. Además, las fibras de vidrio fundido y la ceniza se pueden agregar posteriormente al cemento y reemplazar las porciones de arena de cuarzo que de otro modo tendrían que introducirse en el proceso ". Pero el número de plantas de cemento en Alemania es limitado (hay 53 en total) , y también lo es su necesidad de palas de rotor como material de combustión.

Desmontaje de palas de rotor con lanza de chorro de agua

Pero todavía hay esperanzas de controlar la inminente avalancha de palas de rotor:Meinlschmidt y su equipo, colegas de Fraunhofer ICT y socios de la industria, han desarrollado una nueva tecnología de reciclaje. Para recuperar y reciclar la balsa de las palas del rotor, las cuchillas desprendidas se desmontan en el acto. "El enfoque convencional es utilizar una sierra de cinta para cortar las palas del rotor en tercios o cuartos, pero este es un proceso relativamente complejo. Por eso se nos ocurrió la idea de probarlo con una lanza de chorro de agua. ¿Y qué sabes? Fue mucho más rápido y mejor, "dice un entusiasta Meinlschmidt. La lanza puede montarse en un vehículo especial y controlarse desde allí." El tremendo empuje haría extremadamente difícil guiar la lanza con la mano ". Entonces, mientras todavía está en el sitio, los segmentos de palas de rotor de 10 a 20 metros de largo se introducen en una trituradora móvil que los rompe en pedazos del tamaño de la palma de una mano.

Finalmente, el equipo de investigación utiliza un molino de impacto para separar estas piezas en sus componentes individuales. Para tal fin, se ponen en rotación y se lanzan contra el metal a gran velocidad. Como explica Meinlschmidt, "El material compuesto se rompe porque la madera es viscoplástica, mientras que las fibras de vidrio y la resina son muy duras ".

Aislante con palas de rotor

En Fraunhofer WKI, las piezas de balsa se procesan para hacer, por ejemplo, tapetes aislantes de fibra de madera ultraligeros. "Actualmente, alrededor del 10 por ciento de los materiales de aislamiento de edificios están hechos de recursos renovables; aquí hay margen de mejora". Con una densidad de menos de 20 kilogramos por metro cúbico, estas alfombrillas son hasta ahora únicas en el mercado y proporcionan un aislamiento igualmente bueno que los materiales comunes a base de poliestireno.

La balsa reciclada también se puede utilizar para producir una novela, espuma de madera elástica. Para esto, se muele hasta obtener un polvo muy fino y se combina con un agente espumante. La estabilidad de la espuma es creada por las propias fuerzas cohesivas de la madera, que hacen superfluos los adhesivos sintéticos. La espuma es adecuada para su uso como material aislante ecológico, pero también como material de embalaje que simplemente se puede desechar en el contenedor de reciclaje de papel.