Les énergies renouvelables vont elles connaitre enfin une évolution significative dans la fabrication des pales d’éoliennes. Il semblerait que oui, puisque des chercheurs américains ont développé un processus pour produire des pales biodégradables et recyclables, offrant ainsi une solution durable à un problème environnemental majeur.
Le Laboratoire National des Énergies Renouvelables (NREL) du Département de l’Énergie des États-Unis a franchi une étape décisive dans la fabrication de pales d’éoliennes écologiques. Les résultats de leurs recherches présentent une nouvelle résine baptisée PECAN (PolyEster Covalently Adaptable Network), fabriquée à partir de ressources biodégradables.
Cette innovation permet de produire des pales dont les performances égalent celles des modèles actuels en résine thermodurcissable, tout en surpassant certaines résines thermoplastiques conçues pour être recyclables. Un prototype de pale de 9 mètres a été construit pour démontrer la faisabilité de cette nouvelle approche.
Un processus de recyclage chimique innovant
Contrairement aux pales traditionnelles qui finissent généralement dans des décharges après leur durée de vie d’environ 20 ans, les pales PECAN peuvent être recyclées chimiquement. Ryan Clarke, chercheur postdoctoral au NREL et premier auteur de l’étude, a indiqué : «Le processus de recyclage chimique permet de récupérer et de réutiliser les composants des pales encore et encore, permettant la refabrication du même produit. Il s’agit véritablement d’une approche illimitée si elle est bien réalisée.»
Les chercheurs ont réussi à décomposer complètement le prototype de pale en seulement six heures grâce à ce processus chimique. Cette méthode ouvre la voie à une économie circulaire dans le domaine des matériaux énergétiques.
Des performances égales aux pales conventionnelles
L’équipe de recherche a relevé le défi de créer une pale recyclable sans compromettre ses performances. Nic Rorrer, l’un des auteurs correspondants de l’article, a souligné : «Ce n’est pas parce qu’un matériau est biodégradable ou recyclable qu’il sera moins performant.» Les composites fabriqués à partir de la résine PECAN ont conservé leur forme, résisté à une validation accélérée des intempéries et peuvent être produits dans des délais similaires aux pales actuelles.
Cette innovation remet en question l’idée reçue selon laquelle les matériaux recyclables ne peuvent pas être utilisés en raison de performances inférieures ou d’une déformation excessive au fil du temps.
Bien que le prototype de 9 mètres soit plus petit que les pales industrielles actuelles, qui peuvent atteindre la longueur d’un terrain de football, il a permis de valider le processus de fabrication. Robynne Murray, deuxième auteur correspondant de l’étude, a expliqué : «Neuf mètres est une échelle qui nous a permis de démontrer tous les mêmes processus de fabrication qui seraient utilisés à l’échelle des pales de 60, 80 ou 100 mètres.»
Cette innovation marque un tournant dans l’industrie éolienne, ouvrant la voie à une production plus durable et respectueuse de l’environnement. Les pales PECAN pourraient contribuer significativement à réduire l’impact environnemental des parcs éoliens tout en maintenant leur efficacité énergétique.
Légende illustration : Un scientifique du NREL tient de petits cubes de résine PECAN. Photo de Werner Slocum, NREL
Article : ‘Manufacture and testing of biomass-derivable thermosets for wind blade recycling’ / ( 10.1126/science.adp5395 ) – DOE/National Renewable Energy Laboratory – Publication dans la revue Science / 22-août-2024
