|
Các khối lập phương nhỏ của nhựa PolyEster Covalently Adaptable Network (PECAN). Ảnh của Werner Slocum / NREL
|
Nghiên cứu đã chứng minh rằng, một loại nhựa mới làm từ vật liệu có nguồn gốc sinh học đạt hiệu suất ngang bằng với các lưỡi dao làm từ nhựa nhiệt rắn. Các nhà nghiên cứu NREL đã đặt biệt danh cho loại nhựa có nguồn gốc từ sinh khối này là Pecan (Mạng lưới thích ứng cộng hóa trị PolyEster) và đã chứng minh việc sử dụng nó trong nguyên mẫu cánh quạt dài 9m.
Theo NREL, Pecan cho phép tái chế cánh tua bin gió bằng các quy trình hóa học nhẹ có thể phá hủy hoàn toàn trong sáu giờ, thay vì cắt nhỏ cánh để làm chất độn bê tông như hiện nay.
Ryan Clarke, một nhà nghiên cứu tại NREL mô tả đây là "một phương pháp tiếp cận thực sự vô hạn nếu thực hiện đúng cách", vì tái chế hóa học cho phép tái sử dụng các thành phần nhiều lần trong quá trình sản xuất lại cùng một sản phẩm.
Johney Green, Phó Giám đốc Phòng Thí nghiệm Khoa học Kỹ thuật Cơ khí và Nhiệt của NREL, cho biết: "Phương pháp Pecan để phát triển các cánh tua-bin gió có thể tái chế là một bước cực kỳ quan trọng trong nỗ lực thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn cho vật liệu năng lượng".
Các nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm với nhiều loại nguyên liệu khác nhau trước khi quyết định sử dụng Pecan để chứng minh nó có thể hoạt động tốt như nhựa thông thường. Tuy nhiên, một số người cũng quan ngại việc lưỡi dao sản xuất bằng vật liệu Pecan có thể mất hình dạng theo thời gian, còn được gọi là "rỉ".
Nghiên cứu đã chứng minh rằng vật liệu composite làm từ nhựa Pecan giữ nguyên hình dạng và chịu được các thử nghiệm thời tiết. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cho rằng nguyên mẫu lưỡi dao dài 9 mét đã chứng minh được quy trình, bất kể kích thước của lưỡi dao.
Nic Rorrer đã bình luận trong một tuyên bố: “Điều này thực sự thách thức quan niệm đang phát triển trong lĩnh vực khoa học polyme, rằng bạn không thể sử dụng vật liệu tái chế vì chúng sẽ hoạt động kém hoặc bị biến dạng quá nhiều”.
Robynne Murray cho biết: “Chín mét là thang đo mà chúng tôi có thể chứng minh tất cả các quy trình sản xuất tương tự sẽ được sử dụng ở thang đo cánh quạt 60m, 80m hay100m”.
Hầu hết các cánh tua-bin gió đều bị chôn lấp sau khi hết vòng đời, ước tính sẽ có hơn 40 triệu tấn chất thải cánh tua-bin gió trên toàn thế giới vào năm 2050.