Sam-Daliri et al., Composites Science and Technology, 241 (2023).
I compositi polimerici rinforzati con varie fibre hanno guadagnato notevole attenzione per un’ampia gamma di applicazioni grazie alla loro leggerezza e all’elevata resistenza che li rendono ideali per componenti strutturali come le pale delle turbine eoliche. Ma il materiale di scarto generato durante la produzione delle pale, così come i componenti a fine vita, vengono generalmente conferiti in discarica. Ora, ricercatori appartenenti a diversi centri di ricerca irlandesi hanno dimostrato che i rifiuti compositi termoplastici industriali possono essere riciclati in filamenti adatti alla produzione additiva.
La strategia della Commissione europea sulla plastica per l’economia circolare prevede che, entro il 2025, il 50% di tutti i rifiuti plastici e compositi debba essere riutilizzato o riciclato. Mentre molti sforzi si concentrano sul recupero economico, sul riciclaggio e sulla rigenerazione dei componenti compositi a fine vita, questa ricerca si concentra invece sugli inevitabili rifiuti generati durante la produzione di pale di turbine in polipropilene rinforzato con fibra di vetro (GFRPP).
Il team ha raccolto compositi termoplastici di scarto dalla produzione di pale di turbine, insieme a pale a fine vita, e ha convertito il materiale in materia prima per filamenti di stampanti 3D utilizzando in particolare la tecnologia additiva per estrusione di materiali (MEX). Il GFRPP è combinato con materiale PP proveniente da cartoni di funghi riciclati, triturato e immesso in un produttore di filamenti, consentendo di variare la frazione del contenuto di fibre. Il filamento preparato in questo modo può essere stampato e nuovamente triturato, ottenendo una circolarità “cradle-to-cradle”. L’analisi meccanica su campioni con diversi contenuti di fibra di vetro indica che il 30-40% di fibra produce un composito con migliori proprietà di trazione, sebbene l’aumento della resistenza del filamento non porti direttamente ad aumenti equivalenti della resistenza della parte stampata.
Il riutilizzo dei ritagli di scarto potrebbe diminuire la domanda di materie prime, così come il riciclaggio di componenti a fine vita potrebbe ridurne lo smaltimento, creando allo stesso tempo l’opportunità di promuovere pratiche di produzione localizzate a circuito chiuso.
