NREL y Arkema avanzan en palas de turbinas eólicas de compuestos termoplásticos reciclables

Crédito: NREL

Con el objetivo de 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 colaboración con Arkema Inc. (King of Prussia, Pensilvania, EE. UU.), demostraron recientemente la factibilidad de una resina termoplástica y validaron su integridad estructural en una pala de compuesto termoplástico fabricada en NREL.

NREL también anunció el desarrollo de un modelo technoeconómico para explorar los beneficios de coste de usar una resina termoplástica en palas. Según NREL, fabricar palas de turbinas eólicas con resinas termoplásticas, en lugar de resinas termofijas convencionales como epoxi, haría las palas más reciclables y también permitiría palas más largas, ligeras y de menor coste —los menores costes vienen de la capacidad de curar la resina termoplástica de NREL a temperatura ambiente, eliminando costes de proceso y mano de obra asociados. El nuevo proceso, determinaron los investigadores, podría hacer las palas aproximadamente un 5 % menos costosas de fabricar.

NREL alberga la Instalación de Educación y Tecnología de Fabricación de Compuestos (CoMET) en el Campus Flatirons cerca de Boulder, Colorado. Allí, los investigadores diseñan, fabrican y prueban palas de turbinas compuestas. Previamente demostraron la factibilidad del sistema de resina termoplástica fabricando una pala de turbina eólica compuesta de 9 metros. Siguieron esa demostración fabricando y validando estructuralmente una pala de compuesto termoplástico de 13 metros comparada con una pala termofija casi idéntica. Este trabajo, junto con el trabajo de Arkema y otros socios del Instituto para la Innovación en Fabricación de Compuestos Avanzados (IACMI, Knoxville, Tennessee, EE. UU.), demostró ventajas de alejarse del sistema de resina termofija. La resina termoplástica también permitiría a los fabricantes construir palas in situ, dice NREL, aliviando un problema que enfrenta la industria a medida que tiende hacia palas más grandes y largas.

«Con sistemas de resina termofija, es casi como cuando fríes un huevo. No puedes revertir eso», dice Derek Berry, ingeniero senior en NREL. «Pero con un sistema de resina termoplástica, puedes hacer una pala con ella. La calientas a cierta temperatura, y se funde de nuevo. Puedes recuperar la resina líquida y reutilizarla». Berry es coautor de un nuevo artículo titulado «Comparación estructural de una pala de turbina eólica de compuesto termoplástico y una pala de turbina eólica de compuesto termofijo», que aparece en la revista Renewable Energy.