Un proyecto de reciclaje de la UBU revaloriza palas de aerogenerador en hormigón

En el dinámico panorama de la sostenibilidad y la innovación, un aspecto intrigante y esencial surge en la industria de la energía eólica: el reciclaje de las palas de aerogeneradores en hormigón. Este enfoque no solo aborda la gestión de residuos, sino que también señala una dirección prometedora hacia un futuro más sostenible. Se estima que en estos años se van a desmantelar entre 1500 y 2000 aerogeneradores al año, esto supone que, aproximadamente, antes del año 2030, serán desmantelados unos 11.000 aerogeneradores.

En términos de palas, se barajan cifras de unas 4.500-6.000 palas al año, teniendo en cuenta un peso medio de cada pala de 1,7 toneladas, hablamos de unas 10.000 toneladas por año, es decir, unas 33.000 palas que suman 60.000 toneladas a retirar antes de 2030.

El grupo de investigación SUCONS está liderado por la Catedrática de la UBU en el área de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras del Departamento de Ingeniería Civil Vanesa Ortega-López. Este equipo se creó en 2017 para especializarse en el ámbito de la construcción sostenible, reutilización de residuos y diseño de nuevos materiales de construcción. Durante estos años han estado integrando investigadores y estudiantes de doctorado al grupo, de forma que, actualmente cuentan con 10 personas trabajando a tiempo completo, además de otros jóvenes investigadores que también participan en las tareas del grupo.

Según señala Ortega-López, la idea de reciclar las palas de los molinos eólicos, así como sus cimentaciones, surge de la necesidad sobrevenida de las empresas del sector eólico para buscar una salida alternativa al depósito en vertedor de los residuos generados durante el desmantelamiento de los aerogeneradores obsoletos.

SUCONS lleva trabajando en este proyecto aproximadamente dos años. Todo comenzó cuando las empresas del sector eólico se pusieron en contacto con el grupo para buscar soluciones. Ortega-López explica que ha sido en el último año cuando han empezado a tener resultados interesantes, habiendo conseguido desarrollar mezclas de hormigón que contienen adiciones de residuo de pala en contenidos variables que van desde 1.5% hasta el 10%, y con sustituciones de hasta el 100% de árido natural grueso por árido reciclado de hormigón.

El objetivo general del proyecto es contribuir al reciclaje de las palas y de las cimentaciones de aerogeneradores obsoletos, que están llegando al final de su vida útil y han de ser renovados, para su utilización como insumos en la fabricación de hormigón que se empleará en las cimentaciones, de mayor tamaño, de los aerogeneradores de nueva instalación.

De esta forma, se da una segunda vida útil a residuos del sector eólico y se promueve el despliegue de las energías renovables, al proporcionarse una solución técnica y económicamente factible desde un enfoque multicriterio adaptado a las necesidades de la industria, contribuyendo a mitigar el cambio climático, a crear entornos resilientes y sostenibles, y migrando hacia una economía circular baja en carbono. Se trata, por tanto, de modificar el patrón de crecimiento del sector eólico desde un principio de abundancia (tomar-usar-desechar) a un principio de sostenibilidad circular, mostrándose una vía factible de gestión de residuos, favoreciéndose la transferencia del conocimiento, y aumentándose así el compromiso empresarial con la I+D+i para crear un sector innovador y más competitivo.

Para realizar este reciclaje, se siguen diversos pasos, explica la Catedrática; En primer lugar, se les realiza a las palas de los aerogeneradores un tratamiento mecánico, que comienza con un corte selectivo hasta obtener trozos que, posteriormente, alimentan un molino de cuchillas que tritura el material hasta dejarlo en tamaños de menos de 15 milímetros. De ahí se obtiene una mezcla de los diferentes materiales que componen la pala, y con los que pueden empezar a trabajar.

Respecto a la cimentación de los molinos, se demuelen los 60 centímetros superiores de la parte superior de la zapata donde descansa el anclaje de la torre metálica. El hormigón que lo rodea se retira y para obtener distintas fracciones granulométricas de árido, se tritura en machacadoras de mandíbulas y/o molinos de martillos y se criba con tamices de diferente tamaño.

Este proceso de reciclaje evita el depósito en vertedero de toneladas de residuos, con lo que ello conlleva en cuestión de tasa de vertidos, consumo de combustible en el transporte, emisiones y ocupación de espacio.

Por otro lado, al incorporar estos residuos en los hormigones, están sustituyendo el árido natural y, por tanto, están contribuyendo a evitar la sobreexplotación de canteras y, con ello, a cuidar el entorno natural. Asimismo, las fibras procedentes de las palas producen un efecto favorable en propiedades como la resistencia a flexión, tenacidad y retracción de los hormigones.

Además, en estos hormigones se están empleando cementos sostenibles, por lo que, las emisiones de CO2 a la atmósfera durante su producción también disminuyen.

Para cuantificar el beneficio medioambiental del proceso, Ortega-López afirma que están trabajando el Análisis de Ciclo de Vida del producto (ACV). Gracias a este ACV pueden, además, comparar los resultados de sus hormigones con los de hormigones convencionales fabricados con recursos naturales, en términos de huella de carbono, contribución al calentamiento global y otros aspectos. Los siguientes pasos de este proyecto avanzarán en línea con lo explicado anteriormente, pero dando un paso más en cuestión de mejora de prestaciones de las mezclas de hormigón con la máxima incorporación de residuos que la calidad del producto les permita.

Respecto a las empresas externas que colaboran en este programa; Girawind tiene en marcha la construcción de una planta de reciclaje de palas en Almazán (Soria). Caja Rural Soria y CETASA, también colaboran con sus parques eólicos en la Comunidad, y por último, la empresa burgalesa Recarpa, es quien lleva a cabo el proceso de triturado de las palas de los aerogeneradores.

Por otro lado, la financiación pública para desarrollar este proyecto proviene de fondos del Ministerio de Ciencia e Innovación, de la Junta de Castilla y León, y financiación del Plan T-CUE, de la convocatoria Prueba Concepto (OTRI, UBU).

Preguntada por otras posibles aplicaciones de este proyecto en otros ámbitos, la Catedrática nos cuenta que el trabajo podría enfocarse en el desarrollo de otro tipo de hormigones, como por ejemplo, hormigones para la prefabricación, que es precisamente uno de los nuevos caminos por los que seguirán avanzando. Asimismo, la incorporación de este residuo es factible en otros materiales y productos sostenibles de construcción.