NREL, Palas de turbina eólica de material compuesto termoplástico reciclable de Arkema

Crédito de la foto:NREL

Con el objetivo de lograr palas de turbinas eólicas reciclables, investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. (NREL, Golden, Colorado, EE. UU.), En asociación con Arkema Inc. (Rey de Prusia, Pensilvania, EE. UU.), Demostraron recientemente la viabilidad de una resina termoplástica, y han validado su integridad estructural en una hoja compuesta termoplástica fabricada en NREL.

NREL también ha anunciado el desarrollo de un modelo tecnoeconómico para explorar los beneficios de costos de usar una resina termoplástica en las palas. Según NREL, la fabricación de palas de turbinas eólicas con resinas termoplásticas, a diferencia de las resinas termoendurecibles convencionales como el epoxi, haría que las palas de las turbinas fueran más reciclables y también permitiría palas más largas, más livianas y de menor costo; los costos más bajos provienen de la capacidad de curar la resina termoplástica de NREL a temperatura ambiente, eliminando los costos de proceso y mano de obra asociados. Los investigadores determinaron que el nuevo proceso podría hacer que las hojas sean un 5% menos costosas de fabricar.

NREL es el hogar de la instalación de tecnología y educación de fabricación de materiales compuestos (CoMET) en el campus Flatirons cerca de Boulder, Colorado. Allí, los investigadores diseñan, fabrican y prueban álabes de turbina compuestos. Anteriormente demostraron la viabilidad del sistema de resina termoplástica mediante la fabricación de una pala de turbina eólica compuesta de 9 metros. Siguieron esa demostración fabricando y validando estructuralmente una hoja de material compuesto termoplástico de 13 metros en comparación con una hoja termoestable casi idéntica. Este trabajo, junto con el trabajo de Arkema y otros socios del Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI, Knoxville, Tennessee, EE. UU.), Demostró las ventajas de alejarse del sistema de resina termoestable. La resina termoplástica también podría permitir a los fabricantes construir palas en el sitio, dice NREL, aliviando un problema que enfrenta la industria a medida que tiende hacia palas más grandes y más largas.

“Con los sistemas de resina termoendurecible, es casi como cuando se fríe un huevo. No se puede revertir eso ”, dice Derek Berry, ingeniero senior de NREL. “Pero con un sistema de resina termoplástica, puedes hacer una hoja con él. Se calienta a una cierta temperatura y se vuelve a derretir. Puede recuperar la resina líquida y reutilizarla ". Berry es coautor de un nuevo artículo titulado "Comparación estructural de una pala de turbina eólica de material compuesto termoplástico y una pala de turbina eólica de material compuesto termoestable", que aparece en la revista Renewable Energy .