Um dos maiores fabricantes de turbinas eólicas do mundo diz que tem uma solução potencialmente inovadora para o enorme problema de resíduos plásticos da indústria. Na semana passada, a Vestas anunciou que encontrou uma nova maneira de quebrar o plástico nas pás das turbinas em material virgem. Dessa forma, em vez de desordenar os aterros sanitários, ele pode ser reciclado para fazer novas turbinas.
Eis por que essa é uma tarefa difícil – como, literalmente, colossal. Turbinas modernas com pás mais longas do que a altura da Estátua da Liberdade estão rapidamente tomando conta da terra e do mar. Eles são super resistentes, construídos para suportar os elementos por décadas. Mas uma vez que eles são desativados, eles normalmente se tornam resíduos. Globalmente, até 2050, espera-se que as pás das turbinas se tornem 43,4 milhões de toneladas de lixo.
"Poderia ser muito grande."
A Vestas divulgou muito pouca informação até agora sobre como sua nova tecnologia recupera o plástico usado para fazer pás de turbinas. Mas se a empresa conseguir fazê-lo, seria um divisor de águas para a indústria eólica, particularmente porque há grandes desafios a serem superados.
"Poderia ser muito grande. Mas, como às vezes dizem, o diabo está nos detalhes", diz Steven Nutt, professor e presidente de materiais compósitos da Escola de Engenharia Viterbi da Universidade do Sul da Califórnia.
Para começar, as pás da turbina não são feitas de plástico comum. Vestas diz que encontrou uma maneira de reciclar o epóxi, que é como o plástico em esteroides. Foi quimicamente projetado para ser quase indestrutível. Isso torna difícil o suficiente fazer peças para aviões, espaçonaves e turbinas eólicas, é claro.
Para entender o quão difícil essas coisas realmente são, temos que entrar em um pouco de química. A maioria dos outros plásticos que encontramos em nosso dia-a-dia pode ser derretida e remodelada. O epóxi é diferente. É o que é chamado de "plástico termofixo". Durante o processo de cura, suas moléculas de cadeia formam ligações quase inquebráveis chamadas ligações cruzadas. Como resultado, o epóxi manterá sua forma e estrutura química, mesmo sob altas temperaturas e condições extremas. Você pode pensar nisso como claras de ovo cozidas, explica Nutt: uma vez que você tenha aquecido uma vez, as claras de ovos cozidas não voltarão a escorrer.
"Plástico em esteroides"
"[O material nas pás das turbinas] tem sido otimizado há décadas para durar o maior tempo possível em condições climáticas realmente extremas... esse foco também nos levou a acreditar que era impossível reciclá-los", disse Mie Elholm Birkbak, especialista em conceitos de inovação da Vestas, ao The Verge. "Mas agora encontramos uma chave técnica para desbloquear esse potencial."
Essa chave é um processo químico que Vestas descobriu enquanto trabalhava ao lado da Universidade de Aarhus, do Instituto Tecnológico Dinamarquês e do fabricante de epóxi Olin. O primeiro passo é submergir a lâmina em um líquido que separa o epóxi de outros materiais, que geralmente são fibras de vidro ou carbono. Na segunda etapa do processo, o epóxi é tratado novamente para quebrá-lo em seus componentes químicos. O resultado, de acordo com Vestas, é um epóxi de grau virgem que pode ser usado novamente para fazer uma nova pá de turbina.
Até agora, a empresa só teve sucesso demonstrando esse processo em pequena escala usando "pedaços de pás de turbina". Depois de mais alguns anos, diz Birkbak, "esperamos ter uma compreensão de como isso ficará em escala industrial". A Vestas está trabalhando com a Olin e a empresa de reciclagem Stena Recycling para ampliar este projeto piloto.
Há muitas grandes perguntas a serem respondidas. Para começar, a Vestas diz que seu processo pode recuperar a "maioria" do epóxi em lâminas antigas, mas a empresa não tem um número concreto para compartilhar neste momento. E Vestas não diz quantas vezes o epóxi pode ser reutilizado através do novo processo químico que concebeu. Portanto, não está claro se isso apenas prolonga a vida útil do material, em vez de torná-lo infinitamente reutilizável.
Há muitas grandes perguntas para responder
Uma turbina típica tem uma vida útil de cerca de 20 anos. Se suas lâminas puderem ser reutilizadas uma vez, isso poderá mantê-lo fora do aterro por mais algumas décadas. Mas, a menos que o processo de reciclagem química possa ser repetido no mesmo material uma e outra vez, você está apenas chutando a lata um pouco pela estrada antes de enviá-la para um aterro sanitário.
Que o plástico pode ser rehashed de novo e de novo é um equívoco comum com a reciclagem. Mesmo o plástico maleável é difícil de reutilizar. Apenas 9% dele, na história do plástico, já foi reciclado. Na maioria das vezes, o plástico é "reciclado" – transformado em um produto de menor valor – por causa de como a qualidade se degrada cada vez que o material é rehashed. E os dispositivos feitos com plástico reciclado muitas vezes precisam ser reforçados com muito plástico novo, uma ressalva que pode levar a mais resíduos.
A Vestas também não está compartilhando quais produtos químicos planeja usar nesse processo, além de descrevê-los como commodities que estão "prontamente disponíveis e relativamente baratas", de acordo com Birkbak. Ampliando, a Vestas precisará garantir que esses produtos químicos não estejam causando seus próprios problemas ambientais.
A empresa também tem que descobrir o que fazer com outras sobras além do epóxi. As pás da turbina são feitas com uma mistura de epóxi e fibras de vidro ou carbono. Essas fibras normalmente compõem metade ou mais do material. Então, para reciclar toda a lâmina, a empresa tem que recuperar tudo. Além disso, todos esses materiais recuperados teriam que ser competitivos em termos de custo com estoque virgem.
No entanto, a crescente indústria eólica terá que descobrir o que fazer com todas essas turbinas antigas. Na Europa, pás de turbina têm sido usadas para construir pontes. O material da lâmina também pode ser usado para fazer cimento. Mas essas soluções, embora promissoras, ainda recorrem ao down-cycling.
A Vestas, por outro lado, espera ter encontrado uma solução verdadeiramente circular para o desafio de resíduos da energia eólica. Se for bem-sucedida, a nova tecnologia pode até ser usada para dar nova vida a turbinas que já foram descartadas. E poderia potencialmente resgatar o epóxi usado na indústria aeroespacial e em outras indústrias também.
"Estou meio animado com isso. Só porque, você sabe, Vestas meio que enfiou o pescoço aqui fora", diz Nutt. Vestas é, afinal, um gigante na indústria eólica.
"Esse é um grande desenvolvimento para a indústria que alguns dos principais fabricantes estão tentando ser mais sustentáveis", diz Aubryn Cooperman, pesquisador de energia eólica do Laboratório Nacional de Energia Renovável.