Osegi
Ciencia·2 min de lectura

Tsinghua convierte palas eólicas viejas en grafeno en 0,5 segundos

Científicos de la Universidad de Tsinghua transforman palas de aerogeneradores en desuso en grafeno con una descarga eléctrica de medio segundo a 2.000 °C.

Decommissioned wind turbine blades piled up in a field, awaiting recycling.
Imagen: xataka.com

Un equipo de la Universidad de Tsinghua, dirigido por Bing Deng, ha desarrollado un método para reciclar palas de aerogeneradores fuera de uso mediante una descarga eléctrica de medio segundo. El pulso eleva la temperatura del material triturado hasta unos 2.000 °C y lo convierte en grafeno y carburo de silicio.

Un residuo difícil de reciclar

Las palas se fabrican con fibra de vidrio y resinas termoestables, diseñadas para resistir décadas de viento y esfuerzos mecánicos. Esas resinas no pueden fundirse y moldearse como los plásticos convencionales, así que las palas se entierran, se trituran o se someten a tratamientos térmicos y químicos costosos que pueden deteriorar los materiales. Se prevén millones de toneladas de residuos en las próximas décadas.

Los investigadores trituran primero las palas hasta obtener polvo y lo mezclan con negro de carbono para hacerlo conductor. Un pulso de calentamiento Joule ultrarrápido lo lleva a unos 2.000 °C en 0,5 segundos. La sílice de la fibra de vidrio pasa a carburo de silicio y los compuestos carbonados de la resina generan grafeno. No hace falta separar antes ambos materiales ni usar disolventes o catalizadores.

Resultados y economía

Incorporado a una resina epoxi nueva con solo un 0,3 % en peso, el material recuperado aumentó un 27 % la rigidez a tracción y un 9 % la rigidez a flexión. Con un 0,1 %, la difusividad térmica mejoró un 41 %. El equipo sostiene que podría dar palas más resistentes y duraderas, e incluso ayudar frente a la acumulación de hielo.

Según sus cálculos, procesar una tonelada de residuos podría dejar unos 80 dólares de beneficio, frente a pérdidas estimadas de 460 dólares con pirólisis y 1.800 con ciertos tratamientos químicos. Las emisiones bajarían un 83 % respecto a la pirólisis y un 92 % frente a la disolución química. Las estimaciones excluyen trituración, equipos y otros costes operativos.

El reto de la escala

La mayoría de los experimentos se hicieron con 0,3 gramos. Se han logrado lotes de 10 gramos y se ha diseñado un reactor para 200, aún sin demostrar. Las palas de un solo aerogenerador pueden sumar decenas de toneladas. Deng aspira a una planta piloto de 100 toneladas. Todavía no se han fabricado palas completas: los resultados proceden de resinas de laboratorio.

James Tour, químico de la Universidad Rice y pionero del calentamiento Joule ultrarrápido, cree que el trabajo demuestra cómo convertir residuos difíciles en materiales valiosos, pero advierte de que falta comprobar su eficacia industrial. También habrá que verificar el consumo energético y la durabilidad.

Apps que merecen la pena

SUMO: el puzle de números

Toca las casillas correctas, suma y alcanza el objetivo. Fácil de aprender, difícil de dominar. Gratis, para todas las edades.

Etiquetas:wind turbine bladesgraphenerecyclingtsinghua universityflash joule heatingsilicon carbide

Más de este día

Ver todas →

Más en: Ciencia

Ver todas →