Naukowcy przerobili łopaty od turbin wiatrowych na... żelki. Innowacyjne podejście do recyklingu

Naukowcy z Uniwersytetu Michigan stworzyli rewolucyjny materiał do budowy turbin wiatrowych, który po obróbce może być ponownie wykorzystany do produkcji okien, świateł samochodowych, pieluch lub żelków.

nauka
Kamil Cuber27 sierpnia 2022
7

Źródło: Unsplash | Jason Blackeye.

Choć jesteśmy świadomi, że odnawialne źródła energii są przyszłością dla branży energetycznej, to niezdatne do zutylizowania odpady, które generują, przeczą założeniom ekologii. Dlatego naukowcy cały czas pracują nad nowymi technologiami, które pozwolą zmniejszyć ilość wytwarzanych z ich powodu śmieci. Jednym z nich jest John Dorgan z Uniwersytetu Michigan, który odkrył specjalną, w pełni recyklingowalną żywicę, z której można produkować łopaty do turbin wiatrowych.

Oprócz tego nowego materiału można użyć do wytwarzania mebli, okien, pieluch oraz… artykułów spożywczych. Aby to udowodnić, John Dorgan wykorzystał go do zrobienia żelkowych misiów. Cały eksperyment opisał w następujący sposób:

Atom węgla pochodzący z rośliny, takiej jak kukurydza lub trawa, nie różni się od atomu węgla pochodzącego z paliwa kopalnego. To wszystko jest częścią globalnego cyklu węglowego i pokazaliśmy, że możemy przejść od biomasy w terenie do trwałych tworzyw sztucznych i z powrotem do żywności.

Naukowcy przerobili łopaty od turbin wiatrowych na... żelki. Innowacyjne podejście do recyklingu - ilustracja #1
Odpowiadając z góry na pytanie: tak, naukowiec zjadł stworzone przez siebie żelki i nie odczuł żadnych negatywnych efektów. Źródło: Unsplash | Amit Lahawa.

Innowacyjny materiał składa się polilaktydu (PLA), w pełni biodegradowalnego polimeru rozpuszczonego w metakrylanie metylu (MMA). W wyniku połączenia tych substancji powstał rodzaj syntetycznej żywicy, którą następnie przeciągnięto przez włókna szklane. Po upływie pewnego czasu żywica stwardniała, tworząc swego rodzaju panele o wysokiej twardości. Co warto zaznaczyć, materiał można ponownie rozpuścić w roztworze MMA, co umożliwia jego wielokrotne wykorzystanie. Jak opisuje to John Dorgan, pomysłodawca projektu:

Świętym Graalem w recyklingu polimerów jest zawsze możliwość wielokrotnego przetworzenia lub wykorzystania tej samej substancji. Możemy to zrobić z tymi materiałami. Przeszliśmy przez kilka cykli i pokazaliśmy, że właściwości mechaniczne można utrzymać.

Obecnie naukowcy starają się zbudować średniej wielkości łopaty, aby przetestować opisywany materiał. Jednak jak przyznaje sam autor projektu, wdrożenie ich do powszechnego użytku będzie mocno utrudnione ze względu na ograniczony dostęp do polilaktydu. Aby więc zwiększyć produkcję biodegradowalnych skrzydeł do turbin wiatrowych, konieczne będzie opracowanie procesu umożliwiającego masowe wytwarzanie PLA.

Naukowcy przerobili łopaty od turbin wiatrowych na... żelki. Innowacyjne podejście do recyklingu - ilustracja #2
Obecnie większość zużytych łopat od turbin wiatrowych jest zakopywana na specjalnych składowiskach. Źródło: Unsplash | Timur Garifov.

Warto zaznaczyć, że poza ponowną produkcją skrzydeł żywicę można również wykorzystać do produkcji innych przedmiotów. Na przykład korzystając jedynie z obróbki mechanicznej, John stworzył zlew kuchenny.

Naukowcy przerobili łopaty od turbin wiatrowych na... żelki. Innowacyjne podejście do recyklingu - ilustracja #3

Możliwości przetworzenia nowego materiału.Źródło: American Chemical Society

Dużo ciekawsze są jednak metody chemiczne, które pozwalają na otrzymanie różnych innych użytecznych substancji, np. proces wytrawiania, który opisał autor projektu:

Możemy wytrawić jeden ze składników polimeru PLA za pomocą prostej zasady, takiej jak roztwór alkaliczny. Myślę o sodzie oczyszczonej lub proszku do pieczenia stosowanym w kuchni – czymś dość łagodnym pod względem aktywności chemicznej.

Te substancje rozkładają polilaktyd na kwas monomlekowy i umożliwiają odzyskanie polimetakrylanu metylu (PMMA), materiału używanego do produkcji okien oraz tylnych świateł samochodowych. Dodatkowo jeśli podniesiemy temperaturę PMMA, uzyskamy kwas polimetakrylowy stosowany we wkładach chłonnych do pieluch. Oprócz wspomnianych wcześniej substancji, podczas wytrawiania PLA wytwarza się także mleczan potasu, który po odpowiedniej obróbce nadaje się do zastosowań spożywczych.

Kamil Cuber

Kamil Cuber

Z GRYOnline.pl związał się w 2022 roku, jest autorem tekstów o tematyce sprzętowej. Swoją przygodę z pisaniem rozpoczynał jeszcze w gimnazjum, biorąc udział w konkursach organizowanych przez producentów z branży elektronicznej. Następnie przy okazji zakupu nowego komputera zainteresował się sprzętem, stopniowo coraz lepiej poznając rynek komputerowy. Zagorzały fan komputerów i gier single-player, choć nie odrzuci też zaproszenia do gry w szachy oraz Foxhole’a.

Grok AI zawitało na X. Stories wygeneruje podsumowanie postów

Grok AI zawitało na X. Stories wygeneruje podsumowanie postów

Jakość dźwięku na Spotify może już wkrótce wzrosnąć

Jakość dźwięku na Spotify może już wkrótce wzrosnąć

AMD traci kolejnego partnera? Nadchodzący Exynos ma korzystać z GPU Samsunga

AMD traci kolejnego partnera? Nadchodzący Exynos ma korzystać z GPU Samsunga

Najnowsza aktualizacja Windowsa 10 i 11 psuje VPN i nie ma na to na razie rozwiązania

Najnowsza aktualizacja Windowsa 10 i 11 psuje VPN i nie ma na to na razie rozwiązania

AMD ma już 55 lat i radzi sobie bardzo dobrze. W przyszłości może rozwijać więcej technologii powiązanych ze sztuczną inteligencją

AMD ma już 55 lat i radzi sobie bardzo dobrze. W przyszłości może rozwijać więcej technologii powiązanych ze sztuczną inteligencją