سولارابيك، أمريكا – 6 أبريل 2025: توصل باحثون في جامعة ولاية واشنطن الأمريكية إلى طريقة مبتكرة وصديقة للبيئة تنجح في إعادة تدوير شفرات عنفات الرياح المصنوعة من البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP)، وهي مادة معروفة بصعوبة معالجتها. وتنتج العملية الجديدة مواد بلاستيكية تفوق قوتها نظيرتها التقليدية بأكثر من ثلاث مرات، مقدمةً حلاً واعداً لمشكلة النفايات المتنامية في قطاع طاقة الرياح الذي يشهد ازدهاراً كبيراً.
تفكيك آمن ينتج أليافاً عالية القوة وراتنجات متينة
تعتمد التقنية التي طورها الباحثون على تقطيع شفرات العنفات المستهلكة إلى أجزاء صغيرة، ثم نقعها في محلول ملحي آمن مشتق من أسيتات الزنك، مع تطبيق الحرارة والضغط ضمن ظروف معتدلة. يؤدي هذا الإجراء إلى تفكيك مادة البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية، دون الحاجة لاستخدام مواد كيميائية قاسية، مما يسمح باستخلاص ألياف زجاجية عالية القوة وراتنجات غير تالفة.
وقد أوضح باومينغ تشاو، الأستاذ المساعد الباحث في مركز هندسة المواد المركبة وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة، أنه “طالما تمكنا من تفكيك الشبكة المتشابكة للمادة إلى قطع أصغر قابلة للمعالجة بالصهر، نستطيع مزجها مع النايلون للحصول على مركب جديد”، مشيراً إلى أنهم لا يقومون بفصل الراتنج عن الألياف، بل يمزجون كافة المكونات المستخلصة معاً.
أظهرت التجارب أن دمج هذه المواد المستعادة (بنسبة تصل إلى 70% من الألياف الزجاجية المعاد تدويرها) مع بلاستيك النايلون الشائع أدى إلى زيادة قوته بأكثر من ثلاث مرات وصلابته بأكثر من ثماني مرات. واكتشف الباحثون أيضاً أن المادة المعاد تدويرها يمكنها تقوية أنواع أخرى من البلاستيك المستخدم يومياً، مثل البولي بروبيلين والمواد المستخدمة في عبوات الحليب وزجاجات الشامبو. وأكد تشينغ هاو، المؤلف الأول المشارك، فعالية الطريقة وسهولة تطبيقها قائلاً: “إنها تعمل بشكل جيد للغاية، خاصة بالنظر للظروف المعتدلة؛ فالمذيب المستخدم صديق للبيئة (أخضر)، ودرجة الحرارة مقبولة لهذا الغرض“.
مواجهة تحدي النفايات المتراكمة بابتكار مستدام
تكتسب هذه النتائج أهمية بالغة في ظل التحدي البيئي المتزايد الذي يمثله البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية. إذ يصعب إعادة تدوير هذه المادة ولا يمكن صهرها وإعادة تشكيلها بسهولة مثل اللدائن الحرارية الشائعة، وهي تشكل نحو ثلثي وزن شفرة العنفة، كما تتسبب عملية تصنيع الشفرات نفسها في توليد نفايات من هذه المادة بنسبة 15%.
تتفاقم المشكلة مع بدء خروج أعداد كبيرة من عنفات الرياح القديمة، التي تم تركيبها في تسعينيات القرن الماضي، من الخدمة وتحولها إلى خردة. وتشير التقديرات إلى أن حجم نفايات شفرات العنفات السنوية سيصل إلى 2.9 مليون طن بحلول عام 2050، وبإجمالي تراكمي قد يبلغ 43 مليون طن، مما يفرض ضرورة ملحة لإيجاد حلول إعادة تدوير فعالة ومستدامة. وصف البروفيسور جينوين تشانغ، المؤلف الرئيسي للدراسة، الطريقة المبتكرة بأنها “قابلة للتوسع، وفعالة من حيث التكلفة، وصديقة للبيئة”.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
image credit: canva
