Reciclan palas de turbinas eólicas para crear plásticos ultrarresistentes

Un equipo de la Universidad Estatal de Washington (WSU) ha dado un paso gigante hacia la sostenibilidad en la industria eólica con un método innovador para reciclar las palas de las turbinas sin recurrir a químicos agresivos.

El material en el centro de esta innovación es el polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP, por sus siglas en inglés), que constituye aproximadamente dos tercios del peso de una pala de turbina eólica. Ligero, resistente y duradero, el GFRP ha sido un componente clave en la fabricación de turbinas desde la década de 1990, cuando la primera generación de estos equipos modernos comenzó a instalarse a gran escala. Sin embargo, su naturaleza termoestable —a diferencia de los termoplásticos como los usados en botellas de leche, que pueden fundirse y reutilizarse fácilmente— lo hace particularmente difícil de reciclar. Una vez curado, el GFRP no puede deshacerse ni volver a sus componentes originales sin procesos complejos, lo que ha llevado a que muchas palas terminen en vertederos al final de su vida útil, que suele rondar los 20 a 25 años.

A esto se suma otro inconveniente: durante la fabricación de las palas, aproximadamente el 15% del material se desperdicia, generando un volumen significativo de desechos incluso antes de que las turbinas entren en operación. Con el auge de la energía eólica en las últimas décadas, y con miles de turbinas de primera generación llegando al ocaso de su vida útil, la necesidad de una solución sostenible se ha vuelto crítica. "A medida que la energía eólica crece, reciclar y reutilizar los residuos de las turbinas se ha convertido en una urgencia", afirmó Jinwen Zhang, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU y autor correspondiente del estudio. "Nuestro método es escalable, rentable y respetuoso con el medio ambiente, ofreciendo una respuesta práctica a este desafío".

Bajo impacto ambiental

El enfoque desarrollado por el equipo de WSU destaca por su simplicidad y su bajo impacto ambiental. Los investigadores comienzan cortando el GFRP en bloques de aproximadamente cinco centímetros (unas dos pulgadas). Estos fragmentos se sumergen luego en un baño de agua supercalentada y presurizada, a la que se añade una sal orgánica de baja toxicidad: el acetato de zinc. Este compuesto, comúnmente utilizado en medicamentos como pastillas para la garganta y como aditivo en alimentos, actúa como catalizador para descomponer el material en unas dos horas. El resultado es la recuperación de fibras de vidrio de alta resistencia y resinas en condiciones óptimas, listas para ser reutilizadas.

"Funciona muy bien, especialmente considerando las condiciones suaves que aplicamos" explicó Cheng Hao, exestudiante de posgrado de la Escuela de Ingeniería Mecánica y coautor del artículo. "El solvente es verde, y la temperatura, aunque elevada, es aceptable para este propósito". A diferencia de otros métodos de reciclaje que dependen de químicos corrosivos o procesos de alta energía, esta técnica minimiza el impacto ambiental y simplifica la logística, lo que la hace atractiva tanto desde el punto de vista ecológico como económico.

Versatilidad

Lo que hace aún más notable este avance es el destino de los materiales reciclados. Las fibras de vidrio y resinas recuperadas —que pueden representar hasta el 70% del GFRP procesado— se incorporan directamente a termoplásticos como el nailon, sin necesidad de separarlas por completo. El equipo descubrió que este enfoque no solo es práctico, sino que mejora significativamente las propiedades de los plásticos resultantes. En pruebas realizadas, el nailon reforzado con estas fibras recicladas mostró una resistencia más de tres veces mayor y una rigidez que supera ocho veces la del material original. "No necesitamos descomponer todos los enlaces ni llevar la reacción a su límite", señaló Baoming Zhao, coautor e investigador asistente en el Centro de Materiales Compuestos e Ingeniería de WSU. "Solo rompemos la red entrecruzada en pedazos más pequeños, los hacemos procesables por fusión y los combinamos con nailon para obtener un nuevo compuesto".

Pero la versatilidad del GFRP reciclado no se detiene ahí. Los investigadores también comprobaron que puede reforzar otros plásticos comunes, como el polipropileno y los usados en envases de leche o champú, abriendo un abanico de posibilidades para su aplicación en industrias diversas. Además, el acetato de zinc utilizado en el proceso se recupera en su mayor parte mediante una simple filtración, lo que reduce los costos y refuerza la sostenibilidad del método. "La facilidad para recuperar el catalizador mejora la viabilidad económica y ambiental de todo el proceso", destacó Zhang, quien dirige investigaciones en el Centro de Materiales Compuestos e Ingeniería.

El equipo de WSU no planea detenerse aquí. Actualmente, están trabajando en optimizar aún más el proceso, buscando reducir los requisitos de presurización para hacerlo más accesible y eficiente. Paralelamente, en colaboración con la Oficina de Comercialización de la universidad, exploran el desarrollo de materiales para palas de turbinas que sean completamente reciclables desde su concepción, cerrando así el ciclo de vida de estos componentes esenciales de la energía eólica.