Un nouveau bioplastique pourrait contribuer à réduire l’empreinte écologique des pales d’éoliennes mises au rebut.
Alors que l’énergie éolienne occupe une place de plus en plus importante dans les énergies renouvelables, certains scientifiques se projettent dans l’avenir pour résoudre le problème des déchets. Nous avons vu quelques idées inventives sur la façon dont les pales d’éoliennes géantes pourraient être sauvées de la mise en décharge à la fin de leur vie, et une équipe de l’université d’État du Michigan (MSU) vient d’en lancer une autre dans le mélange avec un potentiel large et délicieux.
Alors que des parcs éoliens de plus en plus grands sont mis en service dans le monde entier et que les opérateurs se tournent vers des pales de plus en plus grandes pour les faire fonctionner, la question des déchets devient de plus en plus pertinente. Les composites thermodurcissables qui composent les pales de turbines d’aujourd’hui ne peuvent pas être recyclés, et avec une durée de vie d’environ 25 ans, certaines études ont suggéré qu’il y aura plus de 40 millions de tonnes de ce matériau dans les décharges d’ici 2050.
Nous avons vu des scientifiques mettre au point des résines autodurcissantes qui pourraient améliorer la recyclabilité des aubes de turbine, et de grandes entreprises du secteur de l’énergie, telles que GE et Siemens Gamesa, élaborer leurs propres recettes qui pourraient permettre de les recycler en d’autres produits de valeur. Une équipe d’ingénieurs chimistes de la MSU (Michigan State University), dirigée par John Dorgan, apporte son expertise à ce dilemme, qui ne fait que s’aggraver.
« Les grandes pales d’éoliennes sont plus efficaces, et les entreprises en fabriquent donc de plus en plus grandes », explique John Dorgan. « Souvent, les parcs éoliens remplacent les pales avant la fin de leur durée de vie, car ils peuvent produire plus d’électricité avec des pales plus grandes. »
Lui et son équipe ont mis au point une nouvelle résine pour les pales de turbine, composée de fibres de verre et de polymères d’origine végétale et synthétique. Le matériau a été façonné en panneaux dont la résistance et la durabilité ont été testées. L’équipe a constaté qu’ils répondaient aux exigences de performance pour une utilisation dans des turbines, voire des automobiles.
Le plus impressionnant, cependant, est le potentiel de recyclage de la nouvelle résine. Les panneaux peuvent être dissous et les fibres de verre retirées, ce qui permet de couler le matériau dans de nouveaux produits. L’équipe l’a mélangé à différents minéraux pour produire de la pierre de culture qui pourrait être utilisée comme comptoir de cuisine, et a déclaré qu’elle pourrait être mélangée à d’autres résines plastiques pour fabriquer des objets tels que des housses d’ordinateurs portables.
« La beauté de notre système de résine est qu’à la fin de son cycle d’utilisation, nous pouvons la dissoudre, ce qui la libère de la matrice dans laquelle elle se trouve, de sorte qu’elle peut être utilisée encore et encore dans une boucle infinie », précise John Dorgan. « C’est l’objectif de l’économie circulaire ».
Dans une expérience, l’équipe a utilisé une solution alcaline pour digérer la résine, ce qui l’a réduite en matériaux acryliques utilisés dans les fenêtres et les feux arrière des voitures. Ce processus a également produit du lactate de potassium, qui peut être purifié et transformé en bonbons, une possibilité théorique que l’équipe s’est sentie obligée de tester.
« Nous avons récupéré du lactate de potassium de qualité alimentaire et l’avons utilisé pour fabriquer des bonbons en forme d’ours en gélatine, que j’ai mangés », assure John Dorgan.
Les scientifiques ont produit une nouvelle résine thermoplastique adaptée aux éoliennes, qui peut être recyclée en bonbons.
Les scientifiques cherchent à exploiter ces résultats prometteurs en fabriquant des pales d’éoliennes de taille moyenne pour des essais sur le terrain, mais la mise à l’échelle posera des problèmes.
« La limitation actuelle est qu’il n’y a pas assez de bioplastique que nous utilisons pour satisfaire ce marché. Il faut donc mettre en ligne un volume de production considérable si nous voulons commencer à fabriquer des éoliennes avec ces matériaux », conclut le chercheur.
