Reciclando las palas de los aerogeneradores

Un nuevo material para las palas de los aerogeneradores que pueda ser reciclado podría transformar la industria eólica, haciendo que la energía renovable sea más sostenible que nunca antes, al tiempo que se reducen los costos en el proceso.

El uso de una resina termoplástica ha sido validado en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL). Los investigadores demostraron la viabilidad de la resina termoplástica mediante la fabricación de una pala de turbina eólica de 9 metros de largo utilizando esta novedosa resina, que fue desarrollada por una empresa de Pennsylvania llamada Arkema Inc. Los investigadores han validado ahora la integridad estructural de una pala de compuesto termoplástico de 13 metros de largo, también fabricada en el NREL.

Además del aspecto de la reciclabilidad, la resina termoplástica puede dar pie a palas más largas, más ligeras y de menor coste. La fabricación de las aspas utilizando los sistemas actuales de resina termoestable requiere más energía y mano de obra en la instalación donde se fabrican, y el producto final a menudo termina en los vertederos.

"Con los sistemas de resina termoestable, es casi como cuando se fríe un huevo. No puedes revertir eso", dijo Derek Berry, un ingeniero sénior del NREL. "Pero con un sistema de resina termoplástica, puedes hacer una pala con ella. Lo calientas a una cierta temperatura, y se derrite de nuevo. Puedes recuperar la resina líquida y reutilizarla".

Berry es co-autor de un nuevo artículo publicado en la revista Renewable Energy. Los otros autores, también del NREL, son Robynne Murray, Ryan Beach, David Barnes, David Snowberg, Samantha Rooney, Mike Jenks, Bill Gage, Troy Boro, Sara Wallen y Scott Hughes.

Robynne Murray trabaja en una pala de turbina de compuesto termoplástico. Foto: Dennis Schroeder, NREL)

El NREL también ha desarrollado un modelo tecnoeconómico para explorar los beneficios de costo de usar una resina termoplástica en las palas. Las palas de las turbinas eólicas actuales están hechas principalmente de materiales compuestos como la fibra de vidrio infundida con una resina termoestable. Con una resina termoestable de epoxi, el proceso de fabricación requiere el uso de calor adicional para secar la resina, lo que aumenta el coste y el tiempo de ciclo de las aspas. La resina termoplástica, sin embargo, se seca a temperatura ambiente. El proceso no requiere tanta mano de obra, lo que supone alrededor del 40% del coste de una pala. Los investigadores determinaron que el nuevo proceso podría hacer que las palas fueran un 5% más baratas de fabricar.

"El material termoplástico absorbe más energía de las cargas en las palas debido al viento, lo que puede reducir el desgaste de estas cargas en el resto del sistema de la turbina, lo que es algo bueno", dijo Murray.

La resina termoplástica también podría permitir a los fabricantes construir palas en el mismo lugar, aliviando un problema que la industria enfrenta al tender a palas más grandes y largas. A medida que el tamaño de estas aumenta, también lo hace el problema de cómo transportarlas desde una instalación de fabricación. (Fuente: NCYT Amazings)