Los campos de turbinas eólicas giratorias inspiran pensamientos de energía amigable con la tierra, pero hasta ahora La generación de energía eólica no ha sido tan sostenible como la gente pensaba.

Por lo general, se requiere mucho tiempo y energía para curar el tipo de resina que hace que las turbinas de fibra de vidrio de 150 pies de ancho sean fuertes y duraderas. Cuando finalmente se desgastan después de 20 o 25 años, muy poco material puede reciclarse.

Doug Adams, Profesor Distinguido de Ingeniería Civil y Ambiental y Profesor Daniel F.Flores, dijo que hizo de las turbinas eólicas un proyecto ideal para el Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation, un consorcio de la industria, instituciones gubernamentales y académicas destinadas a mejorar los materiales compuestos que se fabrican para su uso en turbinas, carros, tanques de almacenamiento de gas comprimido y una serie de otros productos como aviones y artículos deportivos.

"Qué mejor aplicación para mirar que la energía eólica, ¿Dónde pensamos principalmente en la energía y la sostenibilidad? Es un gran desafío en la fabricación de compuestos, "dijo Adams, quien también preside el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Vanderbilt.

El problema tiene una solución a la vista, gracias a una nueva resina reciclable que cura a temperatura ambiente proporcionada por el socio industrial Arkema. Esta nueva resina, llamado Elium, crea su propio calor y cura sin crear defectos en la fibra de vidrio. A diferencia de su predecesor, esta resina no impide que se recicle la fibra de vidrio.

La creciente demanda de electricidad de la nación ha impulsado un crecimiento significativo en el sector de la energía eólica. La Asociación Estadounidense de Energía Eólica estima que hay más de 52, 000 aerogeneradores a escala de servicios públicos que operan en los EE. UU., y los empleos en energía eólica crecieron un 20 por ciento en 2016. Este crecimiento está impulsando la innovación en todos los aspectos de la industria eólica, incluidas las mejoras en la eficiencia de fabricación, formación de la mano de obra y reciclaje al final de su vida útil. El impacto a largo plazo del trabajo dirigido por Vanderbilt incluye menores costos de fabricación, mayor confiabilidad de las turbinas y menor uso de energía durante el ciclo de vida.

Adams, estudiante graduado de ingeniería mecánica Christopher Nash, y el papel del personal de investigación del Laboratorio de Integridad y Confiabilidad de Sistemas en este proyecto para el instituto de compuestos fue probar las propiedades de autoajuste de la resina utilizando imágenes infrarrojas y producir un algoritmo que los fabricantes pueden usar para configurar el proceso en sus líneas de producción.

"Esta tecnología de materiales compuestos es emocionante porque cierra el ciclo de la sostenibilidad en la energía eólica, "Dijo Adams.

El siguiente paso es escalar el proceso de componentes de tamaño de prueba a blades de tamaño completo. Como socio del instituto, Vanderbilt podrá aprovechar el sólido ecosistema de la cadena de suministro del consorcio para obtener de manera eficiente los materiales y la capacidad de fabricación que necesitarán. además de brindarles a los estudiantes de Vanderbilt la oportunidad de trabajar con una amplia gama de socios con diversas capacidades.