Il y en a 30, 000 éoliennes en exploitation en Allemagne, dont beaucoup commencent à vieillir. En 2019, 2000 pales de rotor ont dû être mises au rebut ; en 2024, ce chiffre tirera jusqu'à 15, 000. Mais où les mettre jusqu'à 90 mètres de long, Des mastodontes de 15 tonnes ? Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer de recherche sur le bois, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI a une solution :ils ont utilisé une nouvelle technique de recyclage pour récupérer et transformer le bois de balsa contenu dans les pales du rotor en, par exemple, tapis isolants pour bâtiments.

Les anciennes éoliennes doivent être mises au rebut, que ce soit en raison de la fatigue des matériaux ou simplement parce qu'elles sont remplacées par des systèmes plus gros et plus efficaces. Une étude du Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT prédit que les 15, 000 pales de rotor qui devront être mises au rebut en 2024 seront rejointes par 72 autres, 000 au cours des trois années suivantes. Nous disposons déjà de méthodes respectueuses de l'environnement pour éliminer l'acier et le béton des éoliennes, mais le recyclage des pales du rotor reste problématique.

Fermement lié et presque impossible à séparer

Les pales du rotor ne sont pas en acier. "Ce serait trop lourd et rigide. Ils sont en grande partie en plastique renforcé de fibres de verre (PRVF) et en bois de balsa collés avec de la résine époxy ou polyester, " dit Peter Meinlschmidt, chef de projet à l'Institut Fraunhofer de recherche sur le bois, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI à Brunswick. Ce lien est extrêmement fort. Cela doit être :les pales du rotor atteignent des vitesses de pointe de plus de 250 kilomètres par heure, les soumettant à une force énorme. Pour le recyclage d'origine unique, cependant, c'est justement le problème, car il est très difficile de séparer les composants individuels du matériau composite.

Une pale de rotor contient environ 15 mètres cubes de bois de balsa, qui n'est pas seulement l'un des bois les plus légers du monde, mais aussi extrêmement résistant à la pression. "C'est le principal avantage du balsa par rapport à la plupart des mousses plastiques, " explique Meinlschmidt. Auparavant, il n'y avait aucune possibilité de le récupérer lors de l'élimination des anciennes pales de rotor. "Bien qu'il n'ait pratiquement pas de contenu énergétique, il est brûlé en matériau composite, généralement dans les cimenteries. Les matières premières du ciment doivent être chauffées jusqu'à environ 1500 degrés Celsius avant de fusionner et de former du clinker de ciment, ces usines nécessitent donc beaucoup d'énergie. En outre, les fibres de verre fondues et les cendres peuvent ensuite être ajoutées au ciment et remplacer des portions de sable de quartz qui devraient autrement être introduites dans le processus. » Mais le nombre de cimenteries en Allemagne est limité (il y en a 53 au total) , et il en va de même de leur besoin d'aubes de rotor comme matériau de combustion.

Démontage des pales du rotor avec une lance à jet d'eau

Mais il y a encore de l'espoir de maîtriser le flot imminent de pales de rotor :Meinlschmidt et son équipe (collègues de Fraunhofer ICT et partenaires industriels) ont développé une nouvelle technologie de recyclage. Pour récupérer et recycler le balsa des pales du rotor, les lames détachées sont démontées sur place. "L'approche conventionnelle consiste à utiliser une scie à ruban pour couper les pales du rotor en tiers ou en quarts, mais c'est un processus relativement complexe. C'est pourquoi nous avons eu l'idée de l'essayer avec une lance à jet d'eau à la place. Et que sais-tu :c'était beaucoup plus rapide et meilleur, " dit un Meinlschmidt enthousiaste. La lance peut être montée sur un véhicule spécial et contrôlée à partir de là. " La poussée énorme rendrait extrêmement difficile le guidage de la lance à la main. " Puis, encore sur place, les segments de pales de rotor de 10 à 20 mètres de long sont introduits dans un broyeur mobile qui les brise en morceaux de la taille de la paume d'une main.

Finalement, l'équipe de recherche utilise un broyeur à percussion pour séparer ces pièces en leurs composants individuels. À cette fin, ils sont mis en rotation et projetés contre le métal à grande vitesse. Comme l'explique Meinlschmidt, « Le matériau composite se brise alors car le bois est viscoplastique, tandis que les fibres de verre et la résine sont très dures."

Isoler avec des pales de rotor

Chez Fraunhofer WKI, les morceaux de balsa sont traités pour faire, par exemple, tapis isolants ultra-légers en fibre de bois. « Actuellement, environ 10 % des matériaux d'isolation des bâtiments sont fabriqués à partir de ressources renouvelables. Il y a place à l'amélioration ici. » Avec une densité inférieure à 20 kilogrammes par mètre cube, ces tapis sont à ce jour uniques sur le marché et offrent une isolation tout aussi bonne que les matériaux courants à base de polystyrène.

Le balsa recyclé peut également être utilisé pour produire un roman, mousse de bois élastique. Pour ça, il est broyé en une poudre très fine et combiné avec un agent moussant. La stabilité de la mousse est créée par les forces de cohésion du bois, qui rendent les adhésifs synthétiques superflus. La mousse peut être utilisée comme matériau isolant respectueux de l'environnement, mais aussi comme matériau d'emballage qui peut être simplement jeté dans le conteneur de recyclage du papier.