Phương pháp mới tận dụng cánh tua bin gió cũ tái chế thành nhựa bền
24/04/2025
10 Lượt xem
Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Washington đã nghĩ ra cách tận dụng cánh tua bin đã qua sử dụng để tạo ra nhựa bền và chắc mà không cần dùng đến hóa chất độc hại.
Việc tái chế các cánh tua bin gió lớn có thể khó khăn vì chúng được chế tạo từ vật liệu chắc chắn để chống chọi với thời tiết trong nhiều thập kỷ. Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Washington đã nghĩ ra cách tận dụng những đặc tính đó và sử dụng cánh tua bin đã qua sử dụng để tạo ra nhựa bền chắc mà không cần dùng đến hóa chất độc hại.
Thách thức nằm ở việc phá vỡ vật liệu nhẹ đã qua xử lý mà nhiều lưỡi dao cũ từ những năm 1990 được làm từ polyme gia cường sợi thủy tinh (GFRP).
Theo Baoming Zhao, thành viên nhóm nghiên cứu, đối với công trình này không cần phải phá vỡ tất cả các liên kết và đẩy phản ứng đến khi hoàn tất. Miễn là có thể phá vỡ mạng lưới liên kết chéo thành các phần nhỏ hơn, có thể xử lý bằng cách nấu chảy, kết hợp với nylon và tạo ra vật liệu composite mới.
Các cánh tuabin gió rất lớn từ những năm 1990 hiện đã hết tuổi thọ nên rất khó tái chế.
Phương pháp của nhóm bắt đầu bằng cách cắt cánh tuabin bị loại bỏ thành các khối hai inch, sau đó cắt nhỏ chúng thành các mảnh vụn. Những mảnh vụn này được ngâm trong dung dịch kẽm axetat nhẹ (một loại muối hữu cơ ít độc tính) trong nước siêu nóng, áp suất trong hai giờ.
Quá trình này cho phép thu hồi sợi thủy tinh và nhựa còn nguyên vẹn, sau đó có thể kết hợp với nhựa nhiệt dẻo nóng chảy (vật liệu thường được sử dụng trong chai sữa) và nhựa nylon để sản xuất vật liệu composite cấp cao hơn. Nhựa nylon tái chế composite có độ bền gấp ba lần và độ cứng gấp tám lần.
Phương pháp của các nhà nghiên cứu có thêm một vài lợi ích. Thứ nhất, chất xúc tác kẽm axetat có thể dễ dàng được lọc và thu hồi để tái sử dụng. Thứ hai, quy trình này có thể áp dụng cho các loại nhựa thông thường khác như polypropylene, sử dụng trong sản phẩm như hộp đựng thực phẩm, văn phòng phẩm và đồ chơi.
Điều đó có thể khiến cánh tua bin đã qua sử dụng trở nên có giá trị đối với các nhà máy tái chế nhựa, đồng thời sử dụng một quy trình tương đối thân thiện với môi trường. Bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu là giảm yêu cầu về áp suất trong phương pháp của họ và làm cho nó dễ áp dụng hơn ở quy mô lớn, đồng thời khám phá sự phát triển của vật liệu có thể tái chế có thể sử dụng để chế tạo các cánh tua bin mới.