Investigadores alemanes desarrollan un sistema para reciclar las palas de los aerogeneradores

Las palas del rotor de los molinos eólicos están hechas de una combinación de materiales que dificulta su reciclado. Ahora, investigadores del instituto Fraunhofer han desarrollado una nueva tecnología para recuperar la madera de balsa de estos elementos.

Los viejos generadores de energía eólica tienen que ser eliminados, ya sea debido a la fatiga del material o simplemente porque están siendo reemplazados por sistemas más grandes y eficientes. Un estudio del Instituto Fraunhofer de Tecnología Química ICT de Alemania predice que a las 15.000 palas de estos molinos que tendrán que ser desechadas en 2024 en el país germano se les unirán otras 72.000 en los tres años siguientes. Si bien ya existen métodos respetuosos con el medio ambiente para tratar el acero y el hormigón en los generadores de energía eólica, el reciclaje de las palas del rotor sigue siendo problemático.

Las palas del rotor no están hechas de acero. «Eso sería demasiado pesado e inflexible. Están hechas en su mayoría de plástico reforzado con fibra de vidrio y madera de balsa unida con resina epoxi o poliéster«, dice Peter Meinlschmidt, director de proyecto del Instituto Fraunhofer de Investigación de la Madera, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI, en Brunswick. Esta combinación es extremadamente fuerte. Tiene que serlo: las palas del rotor alcanzan velocidades máximas de más de 250 kilómetros por hora, sometiéndolas a una enorme fuerza. Sin embargo, a la hora del reciclaje, este es precisamente el problema, ya que es muy difícil separar los componentes individuales del material compuesto.

Una pala de rotor contiene alrededor de 15 metros cúbicos de madera de balsa, que no sólo es una de las maderas más ligeras del mundo, sino también extremadamente resistente a la presión. «Esa es la ventaja clave de la balsa sobre la mayoría de las espumas plásticas», explica Meinlschmidt. Antes no había posibilidad de recuperarla al deshacerse de las antiguas palas. «Aunque apenas tiene contenido energético, se quema como material compuesto, normalmente en fábricas de cemento. Las materias primas de cemento tienen que ser calentadas a unos 1.500 grados centígrados antes de que se fusionen y formen clinker de cemento, por lo que estas fábricas requieren una gran cantidad de energía. Además, las fibras de vidrio fundidas y la ceniza pueden añadirse más tarde al cemento y sustituir partes de la arena de cuarzo que de otro modo tendrían que ser introducidas en el proceso». Pero el número de plantas de cemento en Alemania es limitado (hay 53 en total), y también lo es su necesidad de palas de aerogeneradores como material de combustión.

Por ello, ante la inminente llegada de palas fuera de uso, Meinlschmidt y su equipo -colegas de Fraunhofer ICT y socios de la industria- han desarrollado una nueva tecnología de reciclaje.

El proceso

«El enfoque convencional consiste en utilizar una sierra de cinta para cortar las palas del rotor en tercios o cuartos, pero este es un proceso relativamente complejo. Por eso se nos ocurrió la idea de probarlo con una lanza de chorro de agua en su lugar. Y fue mucho más rápido y mejor», dice Meinlschmidt. La lanza puede ser montada en un vehículo especial y controlada desde allí. «El tremendo empuje haría extremadamente difícil guiar la lanza a mano», dice. Luego, los segmentos de las palas, de 10 a 20 metros de largo, se introducen en una trituradora móvil que los rompe en pedazos del tamaño de la palma de la mano.

Finalmente, el equipo de investigación utiliza un molino de impacto para separar estas piezas en sus componentes individuales. Como explica Meinlschmidt, «El material compuesto se rompe entonces porque la madera es viscoplástica, mientras que las fibras de vidrio y la resina son muy duras».

En el Fraunhofer WKI, las piezas de balsa se procesan para hacer, por ejemplo, esteras aislantes ultraligeras de fibra de madera. «Actualmente alrededor del 10 por ciento de los materiales de aislamiento de edificios se hacen de recursos renovables, hay espacio para mejorar ahí.» Con una densidad inferior a 20 kilogramos por metro cúbico, estas alfombras son hasta ahora únicas en el mercado y proporcionan un aislamiento similar al de los materiales comunes a base de poliestireno.

La balsa reciclada también puede ser usada para producir una novedosa y elástica espuma de madera. Para ello, se muele hasta obtener un polvo muy fino y se combina con un agente espumante. La estabilidad de la espuma se crea por las propias fuerzas cohesivas de la madera. La espuma es adecuada para su uso como material aislante ecológico, pero también como material de embalaje que puede ser simplemente eliminado en el contenedor de reciclaje de papel.