Los polímeros alcanzan alturas de vértigo

La industria de la energía eólica debe gran parte de su éxito a los materiales compuestos. El desarrollo de resinas epoxi o poliéster y de espumas y fibras capaces de adaptarse a procesos innovadores ha hecho posible la fabricación de unas palas extremadamente aerodinámicas, que además son lo bastante fuertes como para soportar la peor de las tormentas y totalmente inmunes a la oxidación. Gracias a ello, las palas de aerogenerador más grandes hasta el momento miden más de 70 m de largo y son capaces de impulsar generadores de 7 u 8 MW. Nada hace pensar que este gigantismo, cada vez más criticado por las asociaciones de defensa de las aves o porque altera el paisaje, haya llegado a su límite desde un punto de vista técnico. No obstante, se pide prudencia. Por muy resistentes que sean, los aerogeneradores no son eternos, y las primeras generaciones llegarán al final de su vida útil en la próxima década.

Los materiales compuestos basados en polímeros han hecho posible la construcción de palas de aerogenerador inmensas. Este gigantismo está siendo cuestionado, especialmente porque las palas de las primeras generaciones no son fáciles de reciclar.

El material procedente de las palas que será necesario reciclar en todo el mundo superará las 200 000 t al año. Es necesario pararse a reflexionar antes de seguir ideando instalaciones cada vez más gigantescas. Por este motivo, los fabricantes están centrando sus esfuerzos en la formulación de matrices de polímeros termoplásticos, más fáciles de reciclar que las resinas termoestables utilizadas hasta ahora en la mayoría de las instalaciones. En este sentido, las poliamidas, y especialmente los acrílicos, generan cada vez más interés.

Reciclaje: los plásticos desatan la tormenta

Con esto en mente, Arkema ha desarrollado una nueva resina para unir los materiales compuestos. Bautizada con el nombre de Elium®, esta innovadora resina termoplástica satisface los requisitos medioambientales. Sus propiedades únicas abren la posibilidad de reciclar los productos y dispositivos que la incorporan, a la vez que ofrece características técnicas similares a las de las resinas termoestables tradicionales. Esto resulta especialmente interesante para el sector de la energía eólica, pero también para el del transporte y almacenaje de hidrógeno, o para el diseño de cascos de barco en la industria naval. Según Arkema, su procesamiento requiere menos energía que el de las resinas termoestables, cuyo principal inconveniente es la imposibilidad de fundirlas para reciclarlas. Los fabricantes de aerogeneradores han demostrado interés en la resina, y algunos de ellos, como LM Wind Power, uno de los líderes del sector, ya la están usando para fabricar sus palas.

Además de las prestaciones técnicas de su nueva creación, la empresa está muy orgullosa de la reciclabilidad de la resina. Hasta ahora, las palas de aerogenerador, hechas de resinas termoestables, eran trituradas para usarlas como combustible, por ejemplo, en cementeras, o bien enterradas hasta que exista una forma de reciclarlas. Esta no es una solución muy satisfactoria, si bien algunos han encontrado nuevas formas de usarlas. Tal es el caso de Irlanda, donde podrían ser el material de construcción de los puentes del futuro.

Las nuevas generaciones de palas ahora son reciclables. Las resinas termoplásticas son las responsables de este logro.

Por lo tanto, Arkema se centró en la reciclabilidad de su resina, que ahora puede reciclarse según el método mecánico tradicional. La novedad es que además puede hacerse mediante un proceso químico.
La vía mecánica no es nueva, ya se empleaba para reciclar cascos de barco. Esta consiste en triturar, calentar y posteriormente volver a moldear el material para transformarlo en paneles con una alta resistencia mecánica. Estos materiales compuestos reciclados, que incluyen las fibras y la resina, pueden utilizarse en los sectores de la construcción y las obras públicas, los transportes o la producción de equipos industriales, entre otros. Cabe señalar, sin embargo, que los cascos triturados, por ahora, solo se reutilizan térmicamente, principalmente para alimentar las fábricas de cemento.
El segundo tipo de reciclaje es el químico. También en este caso primero se trituran las palas y luego se calientan hasta alrededor de 400 grados para extraer el monómero gaseoso. A continuación, el monómero se purifica y se reformula para dar lugar a una resina que puede utilizarse en otras aplicaciones, ofreciendo el mismo nivel de rendimiento que la resina virgen.

Los aerogeneradores sueltan amarras

Al principio, los aerogeneradores fueron considerados por todos, incluido el público general, como la solución al calentamiento global. Esto ya no es así. Aunque el público general los considera una solución de futuro, les parecen antiestéticos y no quieren verlos porque estropean el paisaje. Por este motivo, los fabricantes están tratando de hacerlos más discretos. La idea de instalarlos en alta mar, lejos de la costa, va ganando fuerza. Pero cuanto más alejados de la costa, mayor es la profundidad. La única solución es que los aerogeneradores estén flotando sobre la superficie en lugar de anclarlos a la placa submarina. La dificultad está en que el sistema debe permanecer relativamente vertical y, por lo tanto, resistir el viento y el oleaje. Esto se ha logrado, aunque solamente con modelos de aerogenerador mucho más pequeños, cuyo rendimiento energético, lógicamente, es inferior.

Sin los plásticos, habría sido prácticamente imposible conectar los aerogeneradores flotantes ubicados a varios kilómetros de la costa hasta la red eléctrica. Los cables conectores deben ser flexibles, elásticos, duraderos e impermeables... cualidades, todas ellas, que son específicas de los polímeros.

Además, aunque se encuentran ubicados a varios kilómetros de la costa, los aerogeneradores flotantes todavía reciben la influencia de las mareas. Este es un hecho que debe tenerse en cuenta a la hora de diseñar el sistema de conexión subacuático que conecta el generador a la red eléctrica: debe ser a la vez flexible y resistente para no romperse por el efecto del oleaje y la fluctuación de las mareas. Los cables de cobre (o aluminio) que transportan la electricidad hasta tierra firme están protegidos por varias capas de diferentes polímeros como, por ejemplo, polietileno y polipropileno. Al final, estas conexiones tienen un diámetro de aproximadamente 30 cm y pesan 130 kg por metro lineal... ¡esto es mucho peso!  La función de los polímeros es asegurar la elasticidad y robustez y, por encima de todo, garantizar la impermeabilidad de los cables metálicos.