NREL e Arkema Avançam em Pás de Turbinas Eólicas de Compósito Termoplástico Reciclável

Com objetivo de pás de turbinas eólicas recicláveis, pesquisadores do Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA (NREL, Golden, Colorado, EUA), em parceria com Arkema Inc. (King of Prussia, Pensilvânia, EUA), demonstraram recentemente a viabilidade de uma resina termoplástica, e validaram sua integridade estrutural em uma pá de compósito termoplástico fabricada no NREL.

O NREL também anunciou o desenvolvimento de um modelo tecnoeconômico para explorar os benefícios de custo do uso de uma resina termoplástica em pás. Segundo o NREL, fabricar pás de turbinas eólicas com resinas termoplásticas, em oposição a resinas termofixas convencionais como epóxi, tornaria as pás mais recicláveis e também permitiria pás mais longas, mais leves e de menor custo — os custos menores vindo da capacidade de curar a resina termoplástica do NREL em temperatura ambiente, removendo custos de processo e mão de obra associados. O novo processo, determinaram os pesquisadores, poderia tornar as pás cerca de 5% menos caras de fabricar.

O NREL abriga a Instalação de Educação e Tecnologia de Manufatura de Compósitos (CoMET) no Campus Flatirons perto de Boulder, Colorado. Lá, pesquisadores projetam, fabricam e testam pás de turbinas compósitas. Eles demonstraram anteriormente a viabilidade do sistema de resina termoplástica fabricando uma pá de turbina eólica compósita de 9 metros. Seguiram essa demonstração fabricando e validando estruturalmente uma pá termoplástica compósita de 13 metros comparada a uma pá termofixa quase idêntica. Este trabalho, junto com trabalho da Arkema e outros parceiros do Instituto para Inovação em Manufatura de Compósitos Avançados (IACMI, Knoxville, Tennessee, EUA), demonstrou vantagens em se afastar do sistema de resina termofixa. A resina termoplástica também poderia permitir que fabricantes construíssem pás no local, diz o NREL, aliviando um problema que a indústria enfrenta à medida que tende para pás maiores e mais longas.

“Com sistemas de resina termofixa, é quase como quando você frita um ovo. Você não pode reverter isso”, diz Derek Berry, engenheiro sênior no NREL. “Mas com um sistema de resina termoplástica, você pode fazer uma pá com ele. Você aquece a uma certa temperatura, e ele derrete de volta. Você pode recuperar a resina líquida de volta e reutilizá-la.” Berry é coautor de um novo artigo intitulado, “Comparação Estrutural de uma Pá de Turbina Eólica Compósita Termoplástica e uma Pá de Turbina Eólica Compósita Termofixa”, que aparece no jornal Renewable Energy.