Reciclarea palelor de rotor și a deșeurilor din materiale plastice provenite din industrie

Bune pentru mediu, dar greu de eliminat: turbinele eoliene au o durată de viață medie de 20 de ani, după care trebuie înlocuite. Reciclarea instalațiilor vechi se dovedește însă dificilă. În special palele rotorului reprezintă o problemă datorită compoziției lor din materiale plastice armate cu fibre. Și alte deșeuri pe bază de plastic, cum ar fi capacele portbagajului de la mașini, precum și piese mai mici, de exemplu din domeniul medical și farmaceutic, precum și din aplicații electrice și electronice, nu pot fi reciclate în prezent sau pot fi reciclate doar cu dificultate. 

Reciclarea materialelor plastice armate cu fibre

În acest context, un nou proiect de cercetare derulat la IKK – Institutul pentru Tehnologia Materialelor Plastice și a Ciclurilor de Reciclare al Universității Leibniz din Hanovra (LUH), în colaborare cu KraussMaffei Extrusion (Laatzen), a demarat la 1 iulie 2023. Sub conducerea prof. dr. ing. Hans-Josef Endres, oamenii de știință doresc să dezvolte un nou proces pentru a refolosi deșeurile industriale provenite din componente tehnice din materiale plastice, adică din materiale plastice armate cu fibre și compozite pe bază de materiale plastice. Ministerul Științei și Culturii din Saxonia de Jos finanțează proiectul ReKon cu aproximativ 550.000 de euro; durata finanțării este de doi ani. 

Reciclare în circuit închis

Ideea din spatele proiectului este ca materialele plastice reciclate să fie reutilizate în industrie, pe cât posibil, în același sector din care provin (reciclare în circuit închis). Astfel, o husă pentru portbagaj ar putea deveni ulterior din nou o husă pentru portbagaj sau, cel puțin, o altă componentă auto. „Calitatea unui produs crește odată cu un grad cât mai ridicat de puritate a materialului și un nivel redus de contaminare a materiei prime. Etapele de pretratare – sortarea, separarea, spălarea și curățarea – joacă, prin urmare, un rol decisiv”, spune profesorul Endres. Avantajele ca producătorul piesei originale să se ocupe și de reciclare sunt evidente: compoziția exactă a materialului plastic și a componentelor este cunoscută, ceea ce simplifică considerabil sortarea. În plus, distanțele sunt scurte, evitându-se transporturile lungi cu amprentă de carbon ridicată. În final, generațiile viitoare de componente vor fi proiectate astfel încât să fie mai ușor de reciclat. Astfel, se reduce consumul de materii prime valoroase.

Metode mecanice de reciclare

În prezent, există mai multe opțiuni pentru reciclarea materialelor plastice: se utilizează din ce în ce mai des procedee chimice, iar recent au început să fie folosite și cele pe bază de solvenți. La IKK, echipa condusă de profesorul Endres mizează pe metodele de reciclare mecanică consacrate, dar care sunt încă departe de a fi perfecționate. În comparație, aceste procese de reciclare mecanică se disting printr-un consum de energie și resurse semnificativ mai redus. Principiul este simplu și poate fi aplicat și în cazul altor materii prime, cum ar fi textilele: deșeurile de plastic sunt mai întâi mărunțite. Într-un extruder, materialul astfel obținut este apoi topit sub presiune și temperaturi ridicate, curățat și, în final, transformat într-un fel de granulat. Acest material reciclat – granule fine din plastic – constituie apoi baza pentru noi componente, care pot fi reutilizate în alte aplicații.

Accentul se pune pe materialele care până acum erau greu de reciclat

Noul proiect de cercetare se concentrează pe componente în care diferite materiale plastice și alte materiale sunt combinate în așa fel încât nu mai pot fi separate cu tehnologiile de reciclare disponibile în prezent la nivel industrial. Este vorba în principal de materiale compozite din fibre din palete de rotor, compozite din industria farmaceutică, deșeuri electrice, precum și așa-numita fracțiune ușoară de la tocător din industria auto, care, în ciuda conținutului ridicat de plastic, este considerată în prezent nereciclabilă și este de obicei incinerată.

Creșterea cantității de deșeuri din materiale plastice provenite din industrie

Volumul deșeurilor din plastic din industrie va continua să crească în viitor. Astfel, o mașină nouă conține în prezent peste 300 de kilograme de plastic, iar UE a stabilit, prin recentul regulament privind vehiculele scoase din uz, cote ambițioase de reciclare pentru viitoarele generații de vehicule. Și în cazul turbinelor eoliene, crește numărul instalațiilor care vor trebui reciclate în următorii ani. Un studiu al Agenției Federale de Mediu din 2022 estimează că până în 2040 se vor acumula până la 430.000 de tone de materiale plastice armate cu fibră de sticlă numai din palele rotorului. 

Videoclipuri

© Universitatea Leibniz din Hanovra (sursă)

Universitatea Leibniz pe wissen.hannover.de

Videoclipuri ale Universității Leibniz din Hanovra în mediateca inițiativei „Wissenschaft Hannover”.

citiți

(Publicat: 24 iulie 2023)