Pás de turbinas eólicas difíceis de reciclar ganham vida nova

Desde a intensa radiação ultravioleta e temperaturas extremas às rajadas de vento e impactos de raios, as pás de turbinas eólicas são projetadas para suportar algumas das condições mais severas. Mas essa durabilidade torna-se um problema no fim de sua vida útil, porque as pás também são difíceis de decompor e reciclar.

Em um estudo publicado em 6 de novembro na revista Chem Circularity, os pesquisadores encontraram uma maneira de dar uma segunda vida às pás de turbinas eólicas descartadas. Ao submetê-las a um pulso breve de calor intenso, eles transformaram os resíduos em carbeto de silício e grafeno, dois materiais valiosos para a fabricação industrial. O método poderia reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEEs) entre 83%–92% em comparação com as estratégias convencionais de reciclagem, além de gerar lucro.

“Tipicamente, as turbinas eólicas têm uma vida útil em torno de 20 anos”, afirma o autor sênior do estudo e engenheiro químico e ambiental Bing Deng, da Universidade Tsinghua, na China. “À medida que as turbinas envelhecidas são desativadas, especialmente na China, onde a energia eólica se expandiu rapidamente, uma parte grande dos resíduos acaba em aterros sanitários. Isso é um desperdício de recursos”.

O aquecimento instantâneo produz dois materiais úteis

O método da equipe aproveita a própria composição química das pás. As pás de turbinas eólicas geralmente são feitas de fibra de vidro contendo sílica e resina polimérica rica em carbono. Utilizando uma técnica chamada aquecimento Joule instantâneo (flash Joule heating), os pesquisadores aqueceram os resíduos a aproximadamente 2.000 °C (3.632 °F) em questão de segundos. Nessa temperatura, o carbono pode reagir com a sílica para formar o carbeto de silício, um material duro e resistente ao calor. Enquanto isso, o carbono também pode se reorganizar em grafeno, um material conhecido por sua resistência e capacidade de conduzir o calor e a eletricidade.

Os pesquisadores descobriram que adicionar as pás decompostas a outros materiais tornou esses materiais mais úteis em vários contextos, inclusive na fabricação de turbinas eólicas novas. Apenas 0,3% em peso dos materiais recuperados tornou a resina mais rígida e resistente, além de melhorar em 27% sua resistência à deformação sob tração e em 9% quando submetida à flexão. Em uma concentração de 0,1% em peso, os materiais aumentaram a difusividade térmica da resina em 41%, permitindo que o calor se propagasse mais rapidamente.

“A mistura de carbeto de silício e grafeno pode ser incorporada novamente às resinas utilizadas na fabricação de pás de turbinas eólicas novas, melhorando suas propriedades mecânicas e térmicas”, afirma Deng.

Menos emissões e possibilidade de lucro com a reciclagem das pás de turbinas eólicas

Além de criar novos materiais valiosos, o processo poderia oferecer uma alternativa mais limpa e econômica às técnicas convencionais de reciclagem, como a pirólise, que utiliza o calor para decompor os polímeros em óleo e gás, e a dissolução química, que utiliza solventes para separar a resina das fibras de vidro. O novo método poderia reduzir as emissões de GEEs em aproximadamente 83% e 92% em comparação com a pirólise e a dissolução química, respectivamente.

“Com os métodos convencionais de reciclagem, é preciso gastar dinheiro para processar os resíduos. Mas nosso método poderia, na verdade, gerar um lucro em torno de US$ 80 por tonelada, porque o carbeto de silício e o grafeno recuperados são valiosos”, afirma o primeiro autor do estudo e engenheiro ambiental Hao Bi, da Universidade Tsinghua. “Comparativamente, a pirólise custa cerca de US$ 460 por tonelada, enquanto a dissolução química custa aproximadamente US$ 1.800 por tonelada”.

A equipe está trabalhando em uma maneira de ampliar a escala do processo e espera colaborar com os parceiros da indústria. O método também poderia ser adaptado para processar outros materiais duráveis utilizados nos setores aeroespacial, de fabricação automotiva, de encapsulamento de componentes eletrônicos e da construção civil.

“Isso é mais do que uma reciclagem. É o reaproveitamento com alto valor agregado”, afirma Deng. “Estamos transformando algo que tem pouco valor em algo que vale muito mais”.

Mais informações: Upcycling of waste wind turbine blades by electrothermal reduction toward circular resin composite applications, Chem Circularity (2026). DOI: 10.1016/j.checir.2026.100201. www.cell.com/chem-circularity/ … 3051-2948(26)00197-0.

Fonte: Cell Press

Artigo original (em inglês) publicado pelo periódico Cell Press na TechXplore.