Các nhà nghiên cứu đã phát triển một quy trình hóa học mới không chỉ giới hạn ở cánh tuabin gió mà còn hoạt động trên nhiều vật liệu tổng hợp epoxy được gia cố bằng sợi khác nhau, bao gồm một số vật liệu được gia cố bằng sợi carbon đặc biệt đắt tiền.
Quá trình này có thể góp phần thiết lập một nền kinh tế tuần hoàn tiềm năng trong ngành công nghiệp tua-bin gió, hàng không vũ trụ, ô tô và vũ trụ, trong đó các vật liệu tổng hợp gia cường này, nhờ trọng lượng nhẹ và độ bền lâu, được sử dụng cho các kết cấu chịu lực.
Được thiết kế để tồn tại lâu dài, độ bền của cánh tuabin gió đặt ra một thách thức về môi trường. Các cánh tuabin gió hầu hết kết thúc tại các bãi chôn lấp chất thải khi chúng ngừng hoạt động, vì chúng cực kỳ khó phân hủy.
Nếu không tìm ra giải pháp, chúng ta sẽ tích lũy 43 triệu tấn chất thải cánh tuabin gió trên toàn cầu vào năm 2050.
Quy trình mới được phát hiện này là bằng chứng về khái niệm của chiến lược tái chế có thể được áp dụng cho phần lớn các cánh quạt tuabin gió hiện có và những cánh hiện đang được sản xuất, cũng như các vật liệu dựa trên epoxy khác.
Kết quả vừa được công bố trên tạp chí Nature và Đại học Aarhus cùng với Viện Công nghệ Đan Mạch đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho quy trình này.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng bằng cách sử dụng chất xúc tác dựa trên ruthenium và dung môi isopropanol và toluene, họ có thể tách ma trận epoxy và giải phóng một trong những khối xây dựng ban đầu của polyme epoxy, bisphenol A (BPA) và các sợi thủy tinh hoàn toàn nguyên vẹn trong một quá trình duy nhất.
Tuy nhiên, phương pháp này vẫn chưa thể mở rộng ngay lập tức vì hệ thống xúc tác không đủ hiệu quả để triển khai trong công nghiệp—và rutheni là một kim loại hiếm và đắt tiền. Do đó, các nhà khoa học từ Đại học Aarhus đang tiếp tục công việc cải tiến phương pháp này.
"Tuy nhiên, chúng tôi coi đây là một bước đột phá quan trọng cho sự phát triển của các công nghệ lâu bền có thể tạo ra nền kinh tế tuần hoàn cho các vật liệu gốc epoxy. Đây là ấn phẩm đầu tiên về một quy trình hóa học có thể phân tách có chọn lọc hỗn hợp epoxy và cô lập một trong những Troels Skrydstrup, một trong những tác giả chính của nghiên cứu cho biết, các khối xây dựng quan trọng của polyme epoxy cũng như thủy tinh hoặc sợi carbon mà không làm hỏng chúng trong quá trình này.
Troels Skrydstrup là giáo sư tại Khoa Hóa học và Trung tâm Khoa học Nano liên ngành (iNANO) tại Đại học Aarhus.
