Вашингтонские исследователи нашли удивительно простой способ превратить старые лопасти ... — 4 июля 2026 г. в 11:00:05.477
Вашингтонские исследователи нашли удивительно простой способ превратить старые лопасти ветрогенераторов в еще более прочный пластик Срок службы миллионов лопастей ветрогенераторов подходит к концу, и их некуда девать — они слишком прочные, чтобы их можно было разобрать, и слишком большие, чтобы их можно было просто выбросить. Теперь исследователи из Университета штата Вашингтон утверждают, что нашли способ перерабатывать этот материал без использования агрессивных химикатов, извлекая стекловолокно и смолы, которые можно использовать для производства пластика, более прочного, чем исходный материал. В их исследовании, опубликованном 3 апреля Университетом штата Вашингтон, описан малотоксичный процесс, который может стать практическим решением одной из самых трудноразрешимых проблем, связанных с отходами в сфере возобновляемых источников энергии. Новый процесс переработки лопастей ветрогенераторов Подход команды Университета штата Вашингтон основан на использовании стеклопластика — основного материала, из которого изготавливаются лопасти большинства коммерческих ветрогенераторов. В их исследовании, опубликованном 3 апреля 2025 года, описывается процесс, при котором материал лопастей разрезают на блоки размером примерно 5 см, а затем замачивают их в растворе ацетата цинка — органической соли, которая также содержится в пастилках от боли в горле и пищевых добавках, — растворенном в перегретой воде под давлением, примерно на два часа. Эта щадящая обработка разрушает полимерную сетку настолько, что высвобождаются пригодные для использования стекловолокна и смолы. Вместо того чтобы полностью разделять эти компоненты, команда смешала полученную смесь непосредственно с термопластами, получив композитные материалы содержащие до 70% переработанного стеклопластика по массе. «Это работает очень хорошо, особенно учитывая щадящие условия, которые мы использовали, — говорит Чэн Хао, бывший аспирант и один из первых авторов статьи. — Растворитель является экологически безопасным, а температура приемлема для этой цели».” Почему лопасти ветрогенераторов так сложно перерабатывать Основная проблема связана с химическим составом. Большинство лопастей ветрогенераторов сделаны из термореактивных композитов — материалов, которые отверждаются в процессе производства и остаются в неизменном виде. В отличие от термопластов, которые можно расплавить и переработать, термореактивные материалы не поддаются восстановлению до исходного состояния, что делает традиционные методы переработки в значительной степени неэффективными. Проблема усугубляется сроками. Первое поколение современных ветряных турбин из композитных материалов, построенных в 1990-х годах, сейчас подходит к концу срока эксплуатации. Это целая волна вывода из эксплуатации оборудования, для которого не существует общепринятого решения по утилизации. На долю стеклопластика приходится примерно две трети общего веса лопасти турбины. При производстве лопастей теряется около 15% стеклопластикового материала, то есть отходы появляются задолго до того, как турбина начинает вращаться. Повышение эффективности использования переработанных материалов Когда исследователи смешали переработанный стеклопластик с нейлоном и протестировали полученный композит, он оказался более чем в три раза прочнее и более чем в восемь раз жестче, чем чистый нейлон. Эти преимущества обусловлены наличием стекловолокна, которое укрепляет окружающую пластиковую матрицу. Поскольку метод сохраняет целостность волокон при щадящих условиях обработки, восстановленный материал сохраняет достаточную структурную целостность, чтобы существенно улучшить свойства исходного пластика. Этот подход также применим к полипропилену и полиэтилену высокой плотности — пластикам, которые используются в повседневных товарах, таких как пакеты для молока и бутылки для шампуня, — что значительно расширяет потенциальный рынок переработанных материалов для лезвий.