L'énergie éolienne a un énorme problème de déchets. Les nouvelles technologies pourraient être un pas de plus pour le résoudre

Les éoliennes sont construites pour durer. Leurs grands corps sont surmontés de longues lames en fibre de verre, dont certaines mesurent plus d'un demi-terrain de football, conçues pour résister aux conditions les plus difficiles et les plus venteuses.

Mais cette robustesse pose un gros problème : que faire de ces lames lorsqu'elles arrivent en fin de vie.

Alors qu'environ 90 % des éoliennes sont facilement recyclables, leurs pales ne le sont pas. Ils sont fabriqués à partir de fibre de verre liée avec de la résine époxy, un matériau si résistant qu'il est incroyablement difficile et coûteux à décomposer. La plupart des lames finissent leur vie dans une décharge ou sont incinérées.

C'est un problème qui a vexé l'industrie de l'énergie éolienne et fourni du fourrage à ceux qui cherchent à discréditer l'énergie éolienne.

Mais en février, la société éolienne danoise Vestas a déclaré avoir résolu le problème.

Il a annoncé une "solution révolutionnaire" qui permettrait de recycler les pales d'éoliennes sans avoir à changer leur conception ou leurs matériaux.

La société a déclaré que la "technologie chimique récemment découverte" décompose les anciennes lames dans un liquide pour produire des matériaux de haute qualité, qui peuvent éventuellement être utilisés pour fabriquer de nouvelles lames, ainsi que des composants dans d'autres industries.

Claire Barlow, ingénieure en durabilité et matériaux à l'Université de Cambridge, a déclaré à CNN que si ce type de technologie pouvait être étendu, cela "pourrait changer la donne".

En 2019, une image de la décharge régionale de Casper dans le Wyoming montrant des tas de longues pales blanches attendant d'être enterrées est devenue virale, suscitant des critiques sur les qualités environnementales de l'énergie éolienne.

L'énergie éolienne s'est développée à un rythme rapide. Il s'agit de la principale technologie d'énergie renouvelable au monde derrière l'hydroélectricité et joue un rôle vital en aidant les pays à s'éloigner de l'énergie fossile, qui pompe la pollution qui réchauffe la planète.

Mais alors que la première génération d'éoliennes commence à atteindre la fin de sa durée de vie, tandis que d'autres sont remplacées tôt pour faire place à une technologie plus récente - y compris des pales d'éoliennes plus longues qui peuvent balayer plus de vent et générer plus d'énergie - la question de savoir quoi faire avec leurs énormes lames devient plus pressant.

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Les déchets de lames devraient atteindre 2,2 millions de tonnes aux États-Unis d'ici 2050. À l'échelle mondiale, le chiffre pourrait être d'environ 43 millions de tonnes d'ici 2050.

Il existe peu de moyens simples pour y faire face.

Les options actuelles sont non seulement inutiles mais présentent des inconvénients environnementaux. L'incinération apporte de la pollution et, alors que les compagnies éoliennes disent qu'il n'y a pas de problème de toxicité avec les pales d'enfouissement, Barlow a déclaré que ce n'était pas encore tout à fait clair.

"Ce n'est pas aussi bénin que vous pourriez le penser", a-t-elle déclaré.

Les matériaux des aubes de turbine rendent le recyclage difficile et coûteux. Les résines époxy utilisées pour fabriquer les aubes de turbine sont appelées "thermodurcissables".

"Si vous les chauffez, ils ne changent pas leurs propriétés jusqu'à ce qu'ils brûlent", a déclaré Barlow. "Vous ne pouvez pas simplement les froisser et recycler le matériau en quelque chose de facilement réutilisable."

C'est pourquoi Vestas espère que sa nouvelle technologie pourrait être très prometteuse.

"Cela a été le principal défi du développement durable dans l'industrie. Et nous sommes donc bien sûr très heureux d'avoir trouvé une solution", a déclaré à CNN Lisa Ekstrand, responsable du développement durable chez Vestas.

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Le processus, sur lequel l'entreprise travaille en partenariat avec l'Université d'Aarhus, l'Institut technologique danois et la société américaine d'époxy Olin, utilise une solution chimique liquide pour décomposer la lame en fragments et fibres d'époxy. La résine époxy est ensuite envoyée à Olin qui peut la transformer en époxy "de qualité vierge", a déclaré Ekstrand.

Le processus utilise des produits chimiques peu coûteux et non toxiques qui sont facilement disponibles en grande quantité, a-t-elle ajouté. "Nous nous attendons à ce qu'il s'agisse d'une technologie à faible consommation d'énergie et à faible émission de CO2."

La société reste discrète sur les détails supplémentaires, y compris les produits chimiques impliqués et le nombre de fois que le processus peut être répété.

Ekstrand a déclaré qu'ils déposaient des brevets et qu'ils prévoyaient éventuellement de le concéder sous licence à d'autres sociétés.

Jusqu'à présent, Vestas a testé la technologie dans un laboratoire, mais construit actuellement une installation pilote pour la tester à plus grande échelle pendant deux ans, après quoi elle espère la commercialiser.

Vestas est loin d'être le premier à tenter de s'attaquer à ce problème épineux. Les entreprises et les scientifiques travaillent sur différentes approches depuis des années, bien que de nombreuses solutions potentielles soient naissantes ou restent à petite échelle.

Une approche consiste à broyer les lames et à utiliser le matériau dans d'autres industries. Les inconvénients sont que les énormes lames sont difficiles à transporter et à écraser. "Parce que le matériel ne vaut pas grand-chose, cela ne vaut pas vraiment la peine de le faire", a déclaré Barlow.

Mais certaines entreprises disent qu'elles le font fonctionner.

Veolia, une société de gestion des ressources dont le siège est en France, transforme les vieilles lames en ingrédient pour la production de ciment.

Il broie, trie et mélange les matériaux des lames avant de les envoyer dans les fours à ciment. Selon Veolia, l'utilisation de ce mélange réduit de 27 % la pollution réchauffant la planète produite dans la fabrication du ciment. Le programme a traité jusqu'à présent 2 600 lames.

Carbon Rivers, une entreprise basée au Tennessee, a travaillé avec le Département américain de l'énergie pour aider à développer sa technologie de "pyrolyse" - une forme de recyclage chimique qui utilise une chaleur très élevée dans un environnement sans oxygène.

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Le processus de l'entreprise produit des fibres de verre, qui peuvent ensuite être utilisées dans de nouvelles pales d'éoliennes, ainsi que dans les industries automobile et maritime, indique-t-il. Il produit également du pétrole qui peut être utilisé dans la production d'énergie, a déclaré David Morgan, directeur de la stratégie chez Carbon Rivers, à CNN.

La technologie leur permet "de recycler entièrement et complètement les pales d'éoliennes" dans un processus qui est "une énergie positive nette", a ajouté Morgan.

Jusqu'à présent, Carbon Rivers a recyclé 41 lames pesant 268 tonnes et construit des installations de recyclage dans le but de passer à plus de 5 800 lames par jour.

D'autres efforts portent sur le changement des matériaux utilisés pour fabriquer les turbines, afin de créer une nouvelle génération de pales plus facilement recyclables.

En 2022, des chercheurs de l'Université du Michigan ont annoncé qu'ils avaient fabriqué une nouvelle résine pour pales en combinant des fibres de verre avec un polymère d'origine végétale et un polymère synthétique, qui pourraient être recyclées en ingrédients pour des produits, notamment de nouvelles pales de turbine, des housses d'ordinateur portable, de l'alimentation outils - et même des bonbons gélifiés.

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"Nous avons récupéré du lactate de potassium de qualité alimentaire et l'avons utilisé pour fabriquer des bonbons gommeux, que j'ai mangés", a déclaré John Dorgan, professeur de génie chimique à la Michigan State University, dans un communiqué.

Pour ceux qui craignent de manger une vieille turbine, Dorgan a déclaré : "Un atome de carbone dérivé d'une plante, comme le maïs ou l'herbe, n'est pas différent d'un atome de carbone provenant d'un combustible fossile. Tout cela fait partie du cycle mondial du carbone, et nous avons montré que nous pouvions passer de la biomasse sur le terrain aux matériaux plastiques durables et revenir aux denrées alimentaires."

Bien sûr, cela n'aidera pas avec le démantèlement des pales maintenant.

La raison pour laquelle la découverte de Vestas pourrait être si convaincante, a déclaré Barlow, est qu'elle promet un processus de récupération des matériaux réutilisables des aubes de turbine actuelles, sans utiliser de produits chimiques nocifs et d'énormes quantités d'énergie. "C'est un vrai gagnant", a-t-elle déclaré.

Maintenant, l'entreprise doit se développer.

"Il y aura toutes sortes de problèmes qu'ils n'ont pas imaginés. Cela peut donc être lent, mais c'est un bon début pour dix", a déclaré Barlow.