Một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Washington (WSU) vừa phát triển thành công phương pháp tái chế cánh turbine gió cũ thành loại nhựa composite bền, cứng gấp nhiều lần vật liệu truyền thống. 
Tạo ra vật liệu tái chế cứng gấp 8 lần vật liệu gốc
Các cánh turbine gió vốn được thiết kế để hoạt động hàng chục năm trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt, thường được làm từ vật liệu composite siêu bền, là nhựa polymer gia cường sợi thủy tinh (GFRP). Nhưng chính độ bền này khiến việc tái chế chúng trở thành thách thức lớn trong ngành năng lượng tái tạo.
Do đó, thay vì phá vỡ hoàn toàn cấu trúc vật liệu như các phương pháp truyền thống, nhóm nghiên cứu WSU đã tiếp cận theo hướng mới: cắt cánh quạt thành từng khối nhỏ, nghiền vụn và xử lý trong dung dịch kẽm axetat pha loãng ở môi trường nước siêu nóng, áp suất cao trong khoảng 2 giờ. Kết quả là vật liệu được phân tách thành sợi thủy tinh và nhựa nguyên vẹn.
Các thành phần thu hồi sau đó được kết hợp với nhựa nhiệt dẻo nóng chảy và nylon để tạo thành vật liệu composite mới. Loại nhựa tái chế này có độ bền gấp 3 lần và độ cứng gấp 8 lần so với các vật liệu gốc, mở ra khả năng ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Nhóm nhiên cứu cho biết, giải pháp này không cần phá vỡ toàn bộ cấu trúc liên kết của vật liệu, chỉ cần phân tách chúng thành những phần có thể xử lý bằng cách nấu chảy là đã có thể kết hợp chúng với nylon để tạo ra sản phẩm mới.
Phương pháp này cũng có nhiều ưu điểm nổi bật: chất xúc tác kẽm axetat có thể tái sử dụng và quy trình có thể áp dụng cho nhiều loại nhựa phổ biến khác như polypropylene - thành phần quen thuộc trong hộp đựng thực phẩm, văn phòng phẩm, đồ chơi hay thâm chí trong một số loại gạch nhựa thân thiện.
Tiếp tục tối ưu quy trình để giảm áp suất
Tiềm năng của nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc xử lý rác thải công nghiệp mà còn có thể biến các cánh turbine bị loại thành nguồn nguyên liệu có giá trị cao cho ngành tái chế.
Nhóm nghiên cứu hiện đang tiếp tục tối ưu quy trình để giảm áp suất cần thiết, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng ở quy mô công nghiệp.
Ngoài ra, trong nỗ lực xử lý cánh turbine đã qua sử dụng, nhiều ý tưởng sáng tạo khác cũng đang được triển khai như tái chế thành ván lướt sóng, đường giao thông, bến tàu nổi hay phát triển các loại nhựa sinh học phân hủy nhanh và cánh quạt turbine có khả năng tái chế hoàn toàn từ các hãng như Siemens Gamesa và GE.
Trong bối cảnh năng lượng tái tạo ngày càng được mở rộng, số lượng cánh turbine gió hết hạn sử dụng cũng sẽ gia tăng đáng kể trong những thập kỷ tới, việc tìm ra một phương pháp tái chế hiệu quả, ít độc hại và có thể tạo ra sản phẩm chất lượng cao như nghiên cứu của Đại học Bang Washington là một bước tiến quan trọng.
Giải pháp này không chỉ giúp giải quyết mối lo ngại về chất thải công nghiệp từ năng lượng sạch, mà còn mở ra một hướng đi bền vững, nơi những gì từng bị coi là “rác thải tương lai” có thể trở thành nguồn tài nguyên đầy hứa hẹn.
Đây là minh chứng cho thấy, với tư duy đổi mới và công nghệ phù hợp, những thách thức môi trường hoàn toàn có thể được chuyển hóa thành cơ hội phát triển.
