Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Zużyte łopaty turbin wiatrowych można będzie przerabiać na... żelki

Recommended Posts

Zużyte łopaty turbin wiatrowych stanowią coraz poważniejszy problem ekologiczny. Obecnie są składowane na wysypiskach, a ich liczba szybko rośnie. A co, gdyby można było je... zjeść? Podczas odbywającego się właśnie spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego naukowcy z Michigan State University (MSU) zaprezentowali nowy materiał na łopaty, które po zużyciu można by przerobić na nowe łopaty lub zamienić w szereg innych produktów, w tym w żelki spożywcze.

Piękno naszego wynalazku polega na tym, że po zakończeniu cyklu życia łopaty, materiał, z którego została wykonana można rozpuścić na części składowe i użyć znowu. I tak bez końca, mówi doktor John Dorgan, jeden z twórców nowego materiału.
Łopaty turbin są wykonywane z włókna szklanego. Niektóre firmy opracowały co prawda technologię przerabiania włókna na mniej wartościowy materiał, ale większość łopat kończy na składowiskach. A z tym jest coraz większy problem. Jako, że turbiny są tym bardziej efektywne, im są większe, produkuje się je coraz większe. Co gorsza wiele firm wymienia łopaty na długo przed przewidywanym czasem ich eksploatacji, by zamontować większą turbinę.

Dogan i jego koledzy stworzyli materiał na łopaty składający się z włókna szklanego oraz syntetycznego i naturalnego polimeru z roślin. Powstała w ten sposób żywica na tyle wytrzymała, że można ją wykorzystywać w turbinach czy przemyśle motoryzacyjnym. Następnie materiał taki został rozpuszczony do świeżego monomeru, usunięto z niego mechanicznie włókno szklane, a z monomeru wykonano nowy materiał o – co niezwykle ważne – identycznych właściwościach jak materiał oryginalny.

Co interesujące, nowy materiał może znaleźć wiele innych zastosowań, w zależności od domieszek. Naukowcy stworzyli jego wersję, która nadaje się do wykonania blatów kuchennych i kranów. Można go też kruszyć i wykorzystywać w technologii formowania wtryskowego.

Bardzo interesującą cechą nowego materiału jest też możliwość przetworzenia go na produkt o wyższe wartości. Za pomocą odpowiednich technik materiał ze zużytych łopat turbin można przerobić na szkło akrylowe (PMMA), z którego powstaną szyby czy reflektory samochowowe, a z kolei PMMA można przerabiać na superchłonny polimer wykorzystywany w pieluszkach. Możliwe jest też uzyskanie mleczanu potasu, który po oczyszczeniu zostanie wykorzystany w żelkach czy napojach. Uzyskaliśmy z naszego materiału mleczan potasu jakości spożywczej. Taki sam, jaki jest używany w moich ulubionych żelkach, mówi Dorgan.

Naukowcy z Michigan chcą teraz wyprodukować łopaty do turbin średniej wielkości, by przeprowadzić testy polowe. Zauważają, że obecnie na rynku brak jest odpowiedniej ilości bioplastiku, by zaspokoić ew. zapotrzebowanie na nowe turbiny. Na początku ich produkcja musiałaby być dość ograniczona z tego powodu, mówi Dorgan.

Uczony zauważa, że nie powinniśmy mieć oporów przed jedzenie słodyczy, które kiedyś były turbiną wiatrową. Atom węgla pochodzący z rośliny jest takim samym atomem węgla jak ten pochodzący z paliw kopalnych. To część globalnego obiegu węgla. My wykazaliśmy, że możemy z biomasy stworzyć wytrzymałe tworzywo sztuczne, a następnie zamienić je na pożywienie, stwierdza uczony.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czemu po prostu nie można zregenerować tych łopat przez częściową depolimeryzację i ponowną polimeryzację?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Tworzywa sztuczne to jedno z największych zagrożeń dla środowiska naturalnego. Tymczasem recykling plastiku to wielka porażka. Ludzkość poddaje recyklingowi jedynie 9% wytwarzanego przez siebie plastiku. Jakby tego było mało, autorzy najnowszych badań informują, że techniki wykorzystywane w przetwórstwie tworzyw sztucznych... zwiększają zanieczyszczenie środowiska mikroplastikiem. Do takich wniosków doszli naukowcy z University of Strathclyde w Szkocji i Dalhousie University w Kanadzie, którzy badali wodę wykorzystywaną do czyszczenia plastiku w zakładach przetwórstwa.
      Globalna produkcja plastiku szybko rośnie. Tylko w latach 2018–2020 zwiększyła się ona z 359 do 367 milionów ton rocznie. Miliony ludzi na całym świecie segregują plastik we własnych domach. W znacznej części i tak trafia on jednak na wysypisko. A teraz dowiadujemy się, że ta niewielka część, która poddawana jest recyklingowi, sprawia jeszcze większe problemy. Wynikają one z tego, że plastik przed recyklingiem należy wymyć. Później tworzywo jest mielone i przetapiane na pelet.
      Szkocko-kanadyjski zespół naukowy przyjrzał się procesowi recyklingu plastiku w supernowoczesnym zakładzie przetwórstwa w Wielkiej Brytanii, który co roku przyjmuje 22 680 ton zmieszanych odpadów z tworzyw sztucznych. Plastikowe odpady są myte w zakładzie czterokrotnie. Uczeni przyjrzeli się więc wodzie po każdym z tych cykli mycia, badając, ile pozostaje w niej mikroplastiku.
      Okazało się, że mikroplastik obecny był w wodzie po każdym cyklu mycia. W badanym zakładzie, przez pewien czas po rozpoczęciu pracy, nie było systemu filtrowania wody spuszczanej do kanalizacji ściekowej. Dlatego też naukowcy mogli zbadać efektywność systemu filtrującego oraz dać nam wyobrażenie, jak bardzo zanieczyszczają środowisko zakłady wyposażone w w filtry oraz ich nie posiadające.
      Okazało się, że filtry o około 50% zmniejszały zawartość mikroplastiku w wodzie. Mimo to z szacunków wynika, że nawet po pełnym cyklu filtrowania do środowiska może trafiać tylko z tego badanego zakładu od 4 do 1366 ton mikroplastiku rocznie, a zatem do 5% przetwarzanej masy. Co gorsza, filtry dość skutecznie wyłapują większe kawałki mikroplastiku, słabo zaś radzą sobie z tymi najmniejszymi. A to one z największą łatwością przenikają w głąb organizmów żywych.
      Mikroplastik wykryto już w ludzkich jelitach, krwi, naczyniach krwionośnych, płucach, łożysku i mleku matki. Znaleziono go w każdej tkance ludzkiego organizmu, w jakiej go poszukiwano. Nie znamy zagrożeń, jakie dla człowieka niesie zanieczyszczenie organizmu plastikiem. Nie jest on jednak obojętny. Ostatnio naukowcy opisali nową jednostkę chorobową u ptaków – plastikozę. Nie ma więc gwarancji, że i u ludzi mikroplastik nie wywołuje chorób.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Brązy z Beninu są jednymi z najwspanialszych przykładów sztuki afrykańskiej. To tysiące metalowych plakietek i rzeźb, które w przeszłości zdobiły pałac królewski w Królestwie Beninu (obecnie stan Edo w Nigerii). Są tak doskonałe, że gdy dotarły do Europy spotkały się z niedowierzaniem. Sądzono, że jest niemożliwe, by ludy Afryki wytwarzały sztukę o tak wysokiej jakości. Teraz okazuje się, że głównym źródłem materiału, z którego powstawały zabytki pomiędzy XV a XVIII wiekiem były... dzisiejsze Niemcy.
      Obecnie dysponujemy ponad 700 analizami chemicznymi brązów z Beninu i wiemy, że ich skład znacznie różni się od składu zaawansowanych wyrobów metalurgicznych wytwarzanych w regionie Igbo-Ukwu w IX wieku. Ze źródeł historycznych wiemy, że gdy pod koniec XV wieku Portugalczycy rozpoczęli szeroko zakrojony handel z Afryką Zachodnią, jako środek płatniczy wykorzystywali manile. Były to płacidła w kształcie otwartej bransolety czy też podkowy wykonane z miedzi lub mosiądzu. Z Europy do Afryki trafiły miliony manili.
      Naukowcy od dawna podejrzewali, że głównym źródłem metalu, z którego w Królestwie Beninu wytwarzano brązy, były właśnie manile. Jednak badane dotychczas manile były i słabo datowane, i na tyle zanieczyszczone, że nie nadawały się do wytwarzania z nich przedmiotów wysokiej jakości. Dodatkową zagadkę stanowił fakt, że stosunek izotopów ołowiu w brązach z Beninu wykazywał się wysoką homogenicznością. To wskazywało, że materiał pochodził z jednego źródło, a twórcy brązów przez wieki z niego korzystali, zatem przywiązywali bardzo dużą wagę do jakości materiału. Znajduje to zresztą potwierdzenie w badaniach dotyczących historii handlu niewolnikami i spisów towarów, jakie Europejczycy wymieniali na niewolników.
      Grupa naukowców zbadała manile z XVI-XIX wieku wydobyte z wraków u wybrzeży Afryki, Europy i Ameryki. Gdy porównali je z brązami z Beninu okazało się, że skład jest niezwykle podobny. Co więcej, skład manili odpowiada składowi rud z niemieckiej Nadrenii. Badania te znajdują potwierdzenie w historycznych dokumentach. W 1548 roku między rodzina Fuggerów podpisała z królem Portugalii umowę na dostawę w ciągu trzech lat 432 ton (niemal 1 miliona 400 tysięcy) manili. Mowa jest tutaj o dwóch typach manili. Jedne zwane są „de la Mina”, a drugie „Guine”. Te pierwsze to manile, które produkowano na potrzeby handlu z obszarem obejmującym mniej więcej współczesne wybrzeże Ghany. Typ „Guine” był zaś używany na większym obszarze subsaharyjskiej Afryki Zachodniej. Kontrakt bardzo szczegółowo opisuje oba typy manili, mówi o tym, że mają odpowiadać one dostarczonym wzorcom, określa ich jakość oraz wagę. Ma to być 312 gramów dla „de la Mina” oraz 250 gramów dla „Guine”.
      W Afryce Zachodniej krążyła olbrzymia liczba manili. Były jednym z pierwszych europejskich towarów, jakie dotarły na rynki Afryki Zachodniej. Już od samego początku głównym źródłem materiału dla artystów z Królestwa Beninu były manile z nadreńskich rud.
      Z czasem na lukratywny rynek wytwarzania manili weszły też inne kraje. W XVIII wieku zaczęły pojawiać się manile z Anglii i prawdopodobnie Skandynawii. Jednak rzemieślnicy ludu Edo pozostali wierni wysokiej jakości metalowi z Niemiec, których domagali się od portugalskich kupców.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Politechnice Gdańskiej prowadzony jest projekt badawczy dotyczący postępowania ze zużytymi łopatami turbin wiatrowych. Obecnie większość z nich trafia na składowiska, ale naukowcy z Gdańska mają nadzieję, że uda się je ponownie wykorzystać. To cenny materiał, jednak fakt, że jest to polimerowy kompozyt, znakomicie utrudnia jego ponowne wykorzystanie.
      Są to głównie struktury warstwowe, składające się z tkanin szklanych i węglowych oraz żywicy. Dzięki dużej zawartości włókien mają bardzo wysoki stosunek wytrzymałości do masy oraz znakomitą nośność i trwałość, ale te cechy równocześnie sprawiają, że są trudne do utylizacji, mówi profesor Magdalena Rucka z Katedry Wytrzymałości Materiałów. Nawet tam, gdzie łopaty są poddawane recyklingowi, odbywa się to metodami bardzo energochłonnymi i nieprzyjaznymi dla środowiska. W naszym projekcie chcemy zaproponować kompleksowe podejście do recyklingu łopat o możliwie niskiej energochłonności w stosunku do obecnie stosowanych metod, które wykorzysta dużą nośność łopaty i w efekcie przyczyni się do zmniejszenia bieżących problemów w budownictwie, w tym związanych ograniczoną dostępnością niektórych materiałów, dodaje profesor Rucka.
      Projekt składa się z trzech części. Pierwsza z nich, za którą odpowiada doktor Monika Zielińska, to projekt architektoniczny na wykorzystanie łopaty w elementach małej architektury, w tym w wiacie na rowery. W ramach drugiej, prowadzonej przez doktora Mikołaja Miśkiewicza, naukowcy sprawdzą, czy fragmenty łopat mogą być wykorzystane jako elementy nośne. Na początek ocenimy stan pozyskanych łopat po zakończonej eksploatacji na farmach wiatrowych. Jeżeli do zastosowań konstrukcyjnych będzie można wykorzystać całość lub większą część łopaty, uwzględniając ewentualne zniszczenia i rozwarstwienia materiału, to będziemy mogli wykonywać elementy konstrukcyjne oraz elementy małej architektury, stwierdza uczony. Większe fragmenty mogłyby zostać wykorzystane np. jako zadaszenia, ogrodzenia czy ścianki do wspinaczki.
      Za trzecią część odpowiada doktor Marzena Kurpińska. Będzie ona polegała na ocenie przydatności zmielonych łopat jako zamiennika kruszywa do mieszkanki betonowej. Naukowcy szacują, że łopaty mogłyby zastąpić nawet 40% naturalnego kruszywa. Wydobycie kruszyw naturalnych oraz metoda ich uszlachetniania przez płukanie i kruszenie w taki sposób, aby nadawały się do produkcji betonu wymaga dużych nakładów energii. Ponadto w części regionów występują problemy z dostępnością niektórych frakcji kruszywa. Widzimy możliwość, aby część kruszywa zastępować tym z recyklingu łopat. Wstępne badania, które przeprowadziliśmy są obiecujące, stwierdza doktor Kurpińska.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Każdego roku ludzie pozbywają się 92 milionów ton ubrań i innych tekstyliów. Mniej niż 15% z nich jest poddawanych recyklingowi, a jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest trudność w sortowaniu. Naukowcy z University of Michigan stworzyli niedrogie włókna fotoniczne, które wszyte w ubrania pozwolą na określanie ich składu i automatyczne sortowanie.
      To jak kod kreskowy wszyty w tkaninę. Możemy przystosować włókna tak, by były widoczne gołym okiem, ujawniały się wyłącznie w bliskiej podczerwieni czy też stanowiły kombinację obu tych metod odczytu, mówi profesor Max Shtein.
      Metki na ubraniach często nie pomagają w sortowaniu. Mogą zostać przecież wycięte lub też nadruk na nich się spierze. Nowe włókno, po wszyciu w materiał, może pozostać niewidoczne, dopóki nie zostanie na taśmie sortującej oświetlone w podczerwieni. Systemy sortowania wykorzystujące podczerwień są już wykorzystywane do rozpoznawania materiałów i działają dzięki różnej sygnaturze optycznej, jaką mają materiały o różnym składzie. Oczywiście materiały wykorzystywane w tkaninach również mają różne sygnatury optyczne, jednak większość tkanin wykonana jest z różnych materiałów, przez co taka metoda sortowania nie do końca zdaje egzamin. Żeby dobrze przeprowadzić recykling musimy znać dokładny skład tkaniny. Firma zajmująca się np. recyklingiem bawełny nie będzie chciała płacić za materiał, który w 70% składa się z poliestru. Naturalne sygnatury optyczne nie zapewnią odpowiedniej precyzji, ale nasze fotoniczne włókno może dostarczyć wszystkich informacji, zapewnia doktor Brian Iezzi.
      Fotoniczne włókna, by spełniały swoje zadanie, powinny stanowić około 1% tkaniny. To może zwiększyć koszt gotowego produktu o około 25 centów, to mniej więcej tyle ile wynosi koszt tradycyjnej metki, stwierdza Iezzi. Co więcej, fotoniczne włókno może zawierać też wiele innych informacji, jak np. dane o miejscu i czasie produkcji, może pełnić też rolę hologramu potwierdzającego autentyczność produktu i jego pochodzenie od danego producenta. Tego typu dane konsument mógłby odczytać nawet za pomocą swojego smartfona. Zatem w przyszłości włókno wszyte w ubranie mogłoby stanowić źródło informacji i dla kupującego, i dla firmy prowadzącej recykling, dodaje Iezzi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na siedzeniach jednego z poznańskich tramwajów znalazły się zdjęcia historycznych i współczesnych pojazdów MPK Poznań. Na siedziskach można zobaczyć fotografie prezentujące najważniejsze wydarzenia z dziejów komunikacji miejskiej w Poznaniu: od uruchomienia dorożek w 1865 roku, poprzez pierwszy tramwaj konny (1880 rok), pierwszy tramwaj elektryczny (1898 rok), pierwsze autobusy (1925 rok), uruchomienie kolejki wąskotorowej Maltanka (1972 rok), aż po wprowadzenie do ruchu liniowego autobusów elektrycznych (koniec 2019 roku). Znajdujące się w pobliżu – w ramkach – kody QR pozwolą pozyskać więcej informacji na temat historycznego i wykorzystywanego obecnie taboru - napisano na stronie przewoźnika.
      Okazją do nietypowego przedstawienia historii komunikacji miejskiej są testy nowych materiałów obiciowych. Oprócz tkaniny nadrukowywanej w tramwaju testowane są 2 tkaniny runowe. W tym samym pojeździe zamontowane zostaną również siedziska ze sztucznej skóry.
      Prace w tramwaju Moderus Gamma (numer boczny 628) to kolejny etap testów, które rozpoczęto latem w autobusie o numerze bocznym 1001.
      Moderus Gamma, w którym prowadzone są testy siedzeń, zostanie udostępniony mieszkańcom podczas obchodów dnia św. Katarzyny, patronki przewoźników, na wystawie taboru, która zaplanowana została na niedzielę, 27 listopada br., na przystanku PST Dworzec Zachodni [...]. Później pojazd będzie regularnie przemierzał poznańskie trasy.
      MPK Poznań zachęca pasażerów do wyrażenia opinii o materiałach i już teraz podaje link do ankiety internetowej.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...