L'Europe risque de devenir une décharge pour les pales d'éoliennes difficiles à recycler, mais de nouvelles recherches ont trouvé une solution 'chaude'.
L'énergie éolienne a été décrite comme l'une des "solutions les moins coûteuses et les plus facilement extensibles" à la crise climatique, mais son essor suscite des inquiétudes croissantes.
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Les turbines disséminées à travers l'Europe et ses eaux sont conçues pour résister à certaines des conditions les plus rudes, depuis une forte radiation UV jusqu'à de violentes rafales de vent, des températures extrêmes et même la foudre.
Environ 85 à 90 % de la masse totale d'une éolienne peuvent être recyclés, mais la durabilité des pales rend difficile le retraitement des éléments restants.
Les pales d'éoliennes saturent les décharges européennes
Par conséquent, de nombreuses pales finissent dans des décharges lorsqu'elles sont mises hors service, généralement après 20 ans d'exploitation, ou sont incinérées.
Les déchets annuels de pales d'éoliennes mises hors service en Europe devraient passer de 20 000 tonnes en 2025 à 55 000 tonnes d'ici 2030, à mesure que les parcs les plus anciens arrivent en fin de vie.
WindEurope, l'association européenne de l'industrie éolienne, a introduit l'an dernier une interdiction volontaire, valable pour l'ensemble du secteur, de déposer les pales en décharge afin de s'attaquer à ce problème.
L'association exhorte les responsables politiques de l'UE à inscrire cette interdiction dans la législation, en faisant valoir que cela accélérerait encore le développement de technologies de recyclage durables.
Les pales d'éoliennes soumises au chauffage flash Joule
Des chercheurs ont récemment découvert un nouveau moyen de donner une seconde vie aux pales d'éoliennes difficiles à recycler, en les soumettant à "un bref éclat de chaleur intense".
L'étude, publiée dans la revue scientifique Chem Circularity (source en anglais), a montré que le "chauffage flash Joule" pouvait transformer les pales, souvent composées de fibre de verre contenant de la silice et de résine polymère riche en carbone, en carbure de silicium et en graphène, deux matériaux précieux pour l'industrie manufacturière.
Les pales ont été chauffées à environ 2 000 °C en quelques secondes. À de telles températures, le carbone peut réagir avec la silice pour former du carbure de silicium, un matériau dur et résistant à la chaleur.
Le carbone peut aussi se réorganiser en graphène dans ces conditions, un matériau connu pour sa solidité et sa capacité à conduire la chaleur et l'électricité.
L'équipe de recherche a constaté qu'ajouter les pales broyées à d'autres matériaux avant le chauffage rendait le nouveau matériau plus utile pour créer de nouvelles pales de rotor.
Seulement 0,3 % en masse des matériaux récupérés ont permis de rendre la résine plus rigide et plus résistante, et d'améliorer sa résistance à la déformation de 27 % en traction et de 9 % en flexion.
"Le mélange de carbure de silicium et de graphène peut être réincorporé dans des résines pour de nouvelles pales d'éoliennes, en améliorant leurs propriétés mécaniques et thermiques", explique l'auteur principal, l'ingénieur chimiste et environnemental Bing Deng de l'université Tsinghua, en Chine.
"Ce n'est pas seulement du recyclage, c'est de l'upcycling. Nous transformons quelque chose qui a peu de valeur en quelque chose qui vaut beaucoup plus."