"Czysta energia" produkuje mnóstwo odpadów

Duńscy naukowcy opracowali chemiczną technologię odzyskiwania i ponownego wykorzystania materiału, z którego powstają łopaty turbin wiatrowych i wiele części samochodowych.

Duńscy naukowcy opracowali proces chemiczny, pozwalający na demontaż kompozytu epoksydowego i jednoczesne wydobycie nienaruszonych włókien szklanych. Odzyskany materiał może być ponownie użyty do wytwarzania konstrukcji, z jakich został odzyskany. Jako główne pole wykorzystania tej technologii podawane są łopaty turbin wiatrowych i możliwość stworzenia obiegu zamkniętego materiałów - w ramach recyklingu.

Nie jest to jednak jedyny sektor, w którym takie materiały są szeroko wykorzystywane. Liczne konstrukcje ze wzmacnianych kompozytów powstają również w przemyśle lotniczym, kosmicznym i motoryzacyjnym. Zaletą tego materiału jest jego niewielka waga, wytrzymałość i długa żywotność.

Naukowcy wykazali, że stosując katalizator na bazie rutenu oraz rozpuszczalniki (izopropanol i toluen), można oddzielić matrycę epoksydową i uwolnić jeden z oryginalnych bloków budulcowych polimeru epoksydowego, bisfenol A (BPA), oraz w pełni nienaruszone włókna szklane w pojedynczy proces.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie "Nature" (https://www.nature.com/articles/s41586-023-05944-6), a Uniwersytet w Aarhus (Dania) złożyły wniosek patentowy dotyczący tego procesu. Choć przeprowadzono badania i opublikowano je oraz złożono wniosek patentowy, metoda ta nie jest jeszcze przystosowana do wdrożenia w przemyśle. Dlatego naukowcy z Uniwersytetu Aarhus kontynuują prace nad jej udoskonaleniem.

"Niemniej jednak postrzegamy to jako znaczący przełom w rozwoju trwałych technologii, które mogą stworzyć gospodarkę o obiegu zamkniętym dla materiałów na bazie epoksydów. To pierwsza publikacja procesu chemicznego, który może selektywnie rozłożyć kompozyt epoksydowy i wyizolować jeden z najbardziej ważnych bloków budulcowych polimeru epoksydowego, a także włókien szklanych lub węglowych bez ich uszkadzania tych" - powiedział jeden z głównych autorów badania prof. Troels Skrydstrup, z Wydziału Chemii i Interdyscyplinarnego Centrum Nanonauki Uniwersytetu w Aarhus.

Zużyte elementy ze wzmacnianych kompozytów epoksydowych są zagrożeniem dla środowisk. Ze względu na problemy z recyklingiem tego materiału, trafia on przeważnie na składowiska. W przypadku samych tylko łopat turbin wiatrowych, jeżeli do 2050 r. nie zostanie znaleziona skuteczna metoda recyklingu, na świecie zgromadzonych będzie 43 miliony ton odpadów tych elementów. Proces, zaprezentowany przez duńskich naukowców, może przyczynić się do stworzenia gospodarki o obiegu zamkniętym kompozytów.

Tomasz Szczerbicki /ajm