La energía eólica tiene un enorme problema de residuos.  Las nuevas tecnologías pueden estar un paso más cerca de resolverlo
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La energía eólica tiene un enorme problema de residuos. Las nuevas tecnologías pueden estar un paso más cerca de resolverlo

May 12, 2023

Las turbinas eólicas están hechas para durar. Sus cuerpos altos están rematados con hojas largas de fibra de vidrio, algunas de más de la mitad de un campo de fútbol de largo, hechas para soportar las condiciones más duras y ventosas.

Pero esta robustez trae un gran problema: qué hacer con estas cuchillas cuando lleguen al final de sus vidas.

Si bien alrededor del 90 % de las turbinas son fácilmente reciclables, sus aspas no lo son. Están hechos de fibra de vidrio unida con resina epoxi, un material tan fuerte que es increíblemente difícil y costoso de descomponer. La mayoría de las palas terminan su vida útil en vertederos o se incineran.

Es un problema que ha fastidiado a la industria de la energía eólica y ha proporcionado forraje para aquellos que buscan desacreditar la energía eólica.

Pero en febrero, la compañía eólica danesa Vestas dijo que había solucionado el problema.

Anunció una "solución innovadora" que permitiría reciclar las palas de las turbinas eólicas sin necesidad de cambiar su diseño o materiales.

La compañía dijo que la "tecnología química recientemente descubierta" descompone las hojas viejas en un líquido para producir materiales de alta calidad, que eventualmente se pueden usar para fabricar hojas nuevas, así como componentes en otras industrias.

Claire Barlow, ingeniera de materiales y sustentabilidad de la Universidad de Cambridge, le dijo a CNN que si este tipo de tecnología se puede ampliar, "podría cambiar las reglas del juego".

En 2019, una imagen del Relleno Sanitario Regional de Casper en Wyoming que mostraba montones de aspas largas y blancas que esperaban ser enterradas se volvió viral, lo que provocó críticas sobre las credenciales ambientales de la energía eólica.

La energía eólica ha ido creciendo a un ritmo acelerado. Es la tecnología de energía renovable líder en el mundo detrás de la energía hidroeléctrica, y desempeña un papel vital para ayudar a los países a alejarse de la energía de combustibles fósiles, que genera contaminación que calienta el planeta.

Pero a medida que la primera generación de turbinas eólicas comienza a llegar al final de su vida útil, mientras que otras se reemplazan antes de tiempo para dar paso a una tecnología más nueva, incluidas palas de turbina más largas que pueden barrer más viento y generar más energía, la cuestión de qué hacer con sus enormes hojas se vuelve más apremiante.

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Se prevé que los residuos de palas alcancen los 2,2 millones de toneladas en los EE. UU. para 2050. A nivel mundial, la cifra podría rondar los 43 millones de toneladas para 2050.

Hay pocas maneras fáciles de lidiar con eso.

Las opciones actuales no solo son un desperdicio, sino que también tienen inconvenientes ambientales. La incineración genera contaminación y, aunque las compañías eólicas dicen que no hay problemas de toxicidad con las palas de los vertederos, Barlow dijo que eso aún no está del todo claro.

"Eso no es tan benigno como podrías pensar", dijo.

Los materiales de las palas de las turbinas hacen que el reciclaje sea difícil y costoso. Las resinas epoxi que se utilizan para fabricar los álabes de las turbinas se denominan "termoestables".

"Si los calientas, no cambian sus propiedades hasta que simplemente se queman", dijo Barlow. "No puedes simplemente arrugarlos y reciclar el material en algo fácilmente reutilizable".

Es por eso que Vestas espera que su nueva tecnología pueda ser realmente prometedora.

“Este ha sido el desafío clave de sustentabilidad en la industria. Y, por supuesto, estamos muy emocionados de haber encontrado una solución”, dijo a CNN Lisa Ekstrand, directora de sustentabilidad de Vestas.

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El proceso, en el que la empresa ha estado trabajando en colaboración con la Universidad de Aarhus, el Instituto Tecnológico Danés y la empresa estadounidense de epoxi Olin, utiliza una solución química líquida para descomponer la cuchilla en fragmentos y fibras de epoxi. Luego, la resina epoxi se envía a Olin, que puede procesarla en epoxi de "grado virgen", dijo Ekstrand.

El proceso utiliza productos químicos económicos y no tóxicos que están fácilmente disponibles en grandes cantidades, agregó. "Esperamos que esta sea una tecnología de bajo consumo de energía y baja emisión de CO2".

La compañía se mantiene reservada sobre más detalles, incluidos los productos químicos involucrados y cuántas veces se puede repetir el proceso.

Ekstrand dijo que están solicitando patentes y que el plan es eventualmente otorgar licencias a otras empresas.

Hasta ahora, Vestas ha probado la tecnología en un laboratorio, pero ahora está construyendo una instalación piloto para probarla a mayor escala durante dos años, después de lo cual espera comercializarla.

Vestas está lejos de ser el primero en tratar de abordar este complicado problema. Las empresas y los científicos han estado trabajando en diferentes enfoques durante años, aunque muchas soluciones potenciales son incipientes o siguen siendo de pequeña escala.

Un enfoque es moler las cuchillas y usar el material en otras industrias. Las desventajas son que las enormes cuchillas son difíciles de transportar y aplastar. "Debido a que el material no vale mucho, realmente no vale la pena hacerlo", dijo Barlow.

Pero algunas empresas dicen que lo están haciendo funcionar.

Veolia, una empresa de gestión de recursos con sede en Francia, convierte las palas viejas en un ingrediente para la producción de cemento.

Tritura, clasifica y mezcla los materiales de las hojas antes de enviarlos a los hornos de cemento. El uso de esta mezcla reduce la contaminación por calentamiento del planeta producida en la fabricación de cemento en un 27 %, según Veolia. El programa ha procesado 2.600 hojas hasta el momento.

Carbon Rivers, una empresa con sede en Tennessee, ha trabajado con el Departamento de Energía de EE. UU. para ayudar a ampliar su tecnología de "pirólisis", una forma de reciclaje químico que utiliza calor muy alto en un entorno libre de oxígeno.

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El proceso de la compañía produce fibras de vidrio, que luego se pueden usar en nuevas palas de turbinas eólicas, así como en las industrias automotriz y de envío, dice. También produce petróleo que puede usarse en la producción de energía, dijo a CNN David Morgan, director de estrategia de Carbon Rivers.

La tecnología les permite "reciclar total y completamente las palas de las turbinas eólicas" en un proceso que es "energía positiva neta", agregó Morgan.

Hasta ahora, Carbon Rivers ha reciclado 41 palas que pesan 268 toneladas y está construyendo instalaciones de reciclaje con el objetivo de escalar hasta más de 5800 palas por día.

Otros esfuerzos se centran en cambiar los materiales utilizados para fabricar turbinas, para crear una nueva generación de palas que sean más fáciles de reciclar.

En 2022, investigadores de la Universidad de Michigan anunciaron que habían creado una nueva resina para palas mediante la combinación de fibras de vidrio con un polímero derivado de plantas y uno sintético, que podría reciclarse en ingredientes para productos, incluidas nuevas palas de turbinas, fundas para portátiles, energía herramientas, e incluso dulces de ositos de goma.

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"Recuperamos lactato de potasio de calidad alimentaria y lo usamos para hacer dulces de ositos de goma, que comí", dijo John Dorgan, profesor de ingeniería química en la Universidad Estatal de Michigan, en un comunicado.

Para aquellos preocupados por comerse una turbina vieja, Dorgan dijo: "Un átomo de carbono derivado de una planta, como el maíz o la hierba, no es diferente de un átomo de carbono que proviene de un combustible fósil. Todo es parte del ciclo global del carbono y hemos demostrado que podemos pasar de la biomasa en el campo a materiales plásticos duraderos y de vuelta a los productos alimenticios".

Por supuesto, esto no ayudará con el desmantelamiento de las cuchillas ahora.

La razón por la que el descubrimiento de Vestas podría ser tan convincente, dijo Barlow, es que promete un proceso para recuperar materiales reutilizables de las palas de las turbinas actuales, sin utilizar productos químicos nocivos y grandes cantidades de energía. "Ese es un verdadero ganador", dijo.

Ahora la empresa tiene que escalar.

"Habrá todo tipo de problemas que no han imaginado. Así que puede ser lento, pero este es un buen comienzo para diez", dijo Barlow.