Rinnovabili • Riciclare le bottiglie in aerogel

Riciclare le bottiglie di plastica: a Singapore diventano aerogel

Dagli isolanti termici alle maschere antigas: l’aerogel PET della National University of Singapore dà nuovo valore al riciclo

Riciclare le bottiglie in aerogel

 

 

Un nuovo metodo economico per riciclare le bottiglie in plastica

(Rinnovabili.it) – Il miglior modo di combattere rifiuti? Tagliare a monte la loro produzione. Ma quando oramai lo scarto è stato prodotto, è necessario essere in grado di riconferirgli valore sia dal punto di vista economico che funzionale. Nasce con questo obiettivo il progetto della National University of Singapore per riciclare le bottiglie in plastica, uno dei rifiuti polimerici più diffusi. Il team di scienziati, guidato dai professori Hai Minh Duong e Nhan Phan-Thien, ha sviluppato un processo economico per convertire gli imballaggi in PET (polietilene tereftalato) in aerogel, ossia una sostanza che miscela una fase solida ad una gassosa. “Con il nostro nuovo metodo, una bottiglia di plastica può essere riciclata per produrre un foglio di aerogel in formato A4 – affermaDuong – La tecnologia è anche facilmente scalabile per la produzione di massa. In questo modo, possiamo contribuire a ridurre i danni ambientali causati dai rifiuti plastici”.

 

La tecnica è relativamente complessa, come spiega l’articolo  pubblicato nella rivista scientifica Colloids and Surfaces A: il PET delle bottiglie è trasformato in fibre, rivestite in un secondo momento con la silice. Un trattamento chimico ad hoc permette successivamente al materiale di gonfiarsi ed asciugarsi. Il risultato è un aerogel leggero, poroso, flessibile e duraturo.

 

>>Leggi anche Aerogel di cellulosa, l’eco materiale che è quasi magia<<

 

Uno dei principali vantaggi di questo prodotto è la sua versatilità. Gli scienziati hanno scoperto infatti che diversi trattamenti superficiali sono in grado di rendere l’aerogel adatto a differenti applicazioni. Ad esempio, se il polimero incorpora alcuni gruppi metilici sulla sua superficie, ha la capacità di assorbire grandi quantità di olio; se è rivestito, invece, con ritardanti di fiamma, è in grado di resistere a temperature fino a 620° C, ossia può raggiungere una capacità di isolamento sette volte superiore a quella dei tradizionali cappotti dei pompieri pur essendo 11 volte più leggero. O ancora, quando viene rivestito con un gruppo amminico, l’aerogel PET può assorbire rapidamente il biossido di carbonio dall’ambiente, con una capacità paragonabile a quella dei materiali utilizzati nelle maschere antigas. La NUS ha brevettato la tecnologia e ora sta cercando partner industriali che la aiutino a commercializzarla.

 

>>Leggi anche Vestiti in cotone riciclati in un aerogel multiuso<<

Rinnovabili •
About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

leggi anche Ragni giganti in metallo per l’installare l’eolico offshore

Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

leggi anche Il primo parco eolico galleggiante d’Italia ottiene l’autorizzazione

Rinnovabili •
About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.