Что происходит? Учёные предлагают делать лопасти ветряных турбин из нового материала, который можно повторно использовать для изготовления множества разнообразных предметов повседневного спроса. Почему это важно? Утилизировать стандартные лопасти ветряных турбин, изготовленные из стекловолокна, сложно и дорого, поэтому по окончании срока службы они обычно попадают на свалку.
Даже у энергии ветра — самого распространённого, возможно, способа получения экологически чистой энергии — есть ахиллесова пята.
Высокие башни, которые улавливают энергию ветра, увенчаны огромными лопастями турбин, и эти лопасти приходится время от времени заменять. Таким образом, необходимо утилизировать огромное количество изношенного оборудования, и в последние годы среди специалистов идёт дискуссия о соответствии этой утилизации критериям экологичности.
Проблема, проще говоря, сводится к вопросу о том, пригодны ли лопасти ветряных турбин для вторичного использования. Если нет, то, возможно, выбрасывать износившиеся лопасти на свалки значит, прежде всего, подрывать предполагаемую устойчивость всей системы. Лопасти турбин обычно изготавливают из стекловолокна — материала, который очень трудно резать, транспортировать и использовать для других целей.
Хотя некоторые компании добились определённого успеха в переработке этих инструментов современной энергетики (например, американский стартап Global Fiberglass Solutions делал из них сырьё для 3D-печати), статистика говорит о том, что в большинстве случаев эти артефакты просто увеличивают горы мусора, выделяющие в атмосферу вредные газы и наступающие на дикую природу. Почему? В конечном счёте, потому, что так дешевле.
Однако в августе этого года учёные из Университета штата Мичиган (Michigan State University, УШМ) предложили проекты с инновационным подходом к решению данной проблемы, разработав новый материал для изготовления ветряных турбин. В нём стеклянные волокна сочетаются с полимерами (длинными цепочками молекул) как растительного, так и синтетического происхождения. Эта смесь называется композитной смолой, и её фишка в том, что она может перерабатываться гораздо легче, чем чистое стекловолокно.
А вот что самое приятное: из неё, помимо всего прочего, можно делать вкусных мармеладных мишек.
«Прелесть нашей полимерной системы в том, что в конце цикла её использования мы можем растворить её и высвободить из любой матрицы, что создаёт возможность снова и снова, практически бесконечно, пускать её в ход, — говорит в пресс-релизе Джон Дорган (John Dorgan), инженер-химик из УШМ, который будет представлять работу, проведённую мичиганской командой, на осеннем собрании Американского химического общества. — Именно это и нужно для экономики замкнутого цикла».
Превращение турбин в лакомства
В общем, новую смолу мичиганских учёных, когда закончится её работа для ветряной турбины, можно разделить на составные части. Это, отметим, означает, что можно удалить трудно поддающиеся обработке кусочки стекловолокна. Затем из полученной массы можно сделать новые лопасти ветряных турбин, а также другие предметы очень широкого спектра. Подчёркиваем: очень широкого.
Что лучше произвести, зависит лишь от того, какие составляющие данной смеси вы захотите извлечь, чтобы манипулировать ими.
Например, когда исследователи подвергали эту смолу воздействию щелочного раствора, они получали акрил, который можно использовать для изготовления окон и задних фонарей автомобилей. Повышая температуру щелочного раствора, вы получите вместо этого акрила суперпоглощающий полимер, часто применяемый при изготовлении подгузников.
Кроме того, данная смола при смешивании с различными минералами может перевоплотиться в бытовые столешницы. «Поскольку недавно мы изготовили из искусственного камня раковину для ванной комнаты, мы знаем, что это работает», — сказал Дорган. А в растворённом виде этот материал можно комбинировать и с пластмассами, что позволяет создавать более роскошные предметы, такие как чехлы для ноутбуков и электроинструменты.
«Мы извлекли пищевой лактат калия и использовали его для изготовления мармеладных мишек. Я ел их», — сказал Дорган. Вы не фанат кондитерской компании «Харибо»? Данное химическое вещество можно превратить и в спортивные напитки, похожие на Gatorade.
Чтобы вас не коробило от того, что придётся есть мармеладные конфеты или пить фруктовые коктейли, изготовленные из старой ветряной турбины, Дорган объясняет, что «атом углерода, полученный из растения, такого как кукуруза или другого злака, ничем не отличается от атома углерода, полученного из ископаемого топлива… всё это — компоненты глобального углеродного цикла, и мы показали, что можем переходить от биомассы полей и лугов к прочным пластмассам и обратно к продуктам питания».
Однако в дополнение к сказанному важно отметить, что на сегодняшний день мичиганская команда изготовила только прототип своего изобретения. На пути от прототипа к конечному продукту, отмечает Дорган, есть небольшое препятствие: «Применяемого нами биопластика недостаточно для удовлетворения спроса, поэтому необходимо ввести в эксплуатацию значительные объёмы производства, если мы действительно собираемся изготавливать из этого материала ветряные турбины».
Но, преодолев указанное препятствие, мы можем вступить в эпоху, когда чехлы для макбуков, кабели для зарядки айфонов, прочные кухонные принадлежности и даже желатиновые закуски будут содержать остатки отслужившей лопасти, когда-то жившей среди облаков.
