Une solution durable : les pales d'éoliennes compostables

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Les pales fabriquées à partir de bambou et de mycélium pourraient empêcher un nombre croissant de pales éoliennes de se retrouver dans les décharges

Nous sommes en 2035. Dans un monde confronté à une catastrophe climatique, l’entreprise humaine est alimentée par des champs de parcs éoliens, avec des pales de turbine fabriquées à partir d’herbes à croissance rapide et de racines d’un champignon vieux d’un million d’années.

Cela peut ressembler à une scène d'un film de fiction climatique, mais Valeria La Saponara, experte en composites polymères et professeur au département de génie mécanique et aérospatial de l'UC Davis, a pour vision de développer des pales d'éoliennes compostables et écologiques à partir de bambou et de mycélium. , le système fongique semblable à une racine qui porte les champignons. Grâce au financement de démarrage de la vision de recherche stratégique Next Level du College of Engineering et à une subvention du Green Initiative Fund de l'UC Davis Sustainability derrière la phase initiale de la recherche, La Saponara, la co-chercheuse principale Michele Barbato du Département de génie civil et environnemental, et une équipe diversifiée d'étudiants et de chercheurs du laboratoire de recherche, d'ingénierie et de sciences des composites avancés teste un prototype sur le campus.

L’énergie éolienne est l’une des sources d’énergie renouvelable qui connaît la croissance la plus rapide en Californie et dans le monde. Il s'agit d'un élément clé du cheminement de la Californie vers la neutralité carbone d'ici 2045. La Chine, qui représente plus de la moitié de l'énergie éolienne mondiale, prévoit de construire un parc éolien qui pourrait alimenter 13 millions de foyers d'ici 2025, dans le cadre de ses efforts pour atteindre son objectif net de 2060. objectif zéro.

Le rôle croissant du vent est en grande partie une bonne nouvelle. Mais à mesure que cette source clé d’énergie renouvelable se développe, une solution respectueuse de l’environnement est nécessaire pour faire face au nombre exponentiel de pales destinées aux décharges. Les pales d'éoliennes sont énormes : le diamètre moyen du rotor aux États-Unis en 2021 était de 418 pieds, donc une seule pale est presque aussi grande que l'envergure d'un Boeing 747. Conçues pour résister aux vents violents et aux conditions météorologiques, les pales ont une durée de vie d'environ 20 ans avant d'être retirées ou remplacées. La plupart sont construits à l’aide d’une structure composite de fibre de verre/époxy construite sur du bois de balsa, ce qui ajoute stabilité et flexibilité. Les options de recyclage sont très limitées, coûteuses et entraînent l’impact supplémentaire de l’empreinte carbone du transport.

La plupart des pales d’éoliennes finissent dans les décharges. Rien qu'aux États-Unis, selon une étude récente, plus de 2 millions de tonnes de pales déclassées devraient être envoyées dans des décharges d'ici 2050 ; à l’échelle mondiale, la masse de toutes les pales qui devraient être retirées d’ici 2050 pourrait atteindre 43 millions de tonnes. L’utilisation du bois de balsa constitue un impact écologique supplémentaire et dévastateur. La croissance rapide de l’industrie éolienne a provoqué une surexploitation de la forêt amazonienne équatorienne, entraînant une déforestation incontrôlée et des dommages sociétaux pour les communautés autochtones de la région. Certains fabricants se sont tournés vers les plastiques PET, ajoutant ainsi aux millions de tonnes de déchets PET dans l’environnement.

Pour La Saponara, la pollution due aux pales éoliennes est un problème urgent.

« Nous voulons avoir une énergie propre, mais l'énergie propre ne peut pas polluer l'environnement, ni provoquer la déforestation », a déclaré La Saponara. « Si nous faisons de l'énergie propre, ce n'est pas pour déboiser la forêt amazonienne. Nous voulons être de bons citoyens pour tout le monde.

La Saponara envisage une pale d'éolienne compostable construite avec du bambou tissé, du mycélium et de la biomasse provenant des déchets agricoles de la vallée centrale de Californie, à la place de la fibre de verre et du bois de balsa. Elle a commencé à travailler avec le mycélium en 2019, lorsqu’elle cherchait une alternative aux plastiques fossiles des doublures de casques de vélo. Le mycélium est une substance incroyablement polyvalente, et le laboratoire de La Saponara a étudié les possibilités de l'exploiter en tant qu'alternative compostable à faibles émissions de carbone, à faible toxicité et aux matériaux non dégradables comme le polyuréthane et l'acrylique.

Passer à l’échelle d’un projet aussi vaste et complexe que les pales d’éoliennes est une démarche de niveau supérieur impliquant un groupe hautement collaboratif.