Recykling łopat turbin wiatrowych
Kiedy łopaty turbin wiatrowych dobiegają końca 20-25-letniej żywotności, zwykle lądują na wysypiskach.
W ciągu ostatnich kilku lat firmy energetyczne szukały sposobów na uniknięcie zakopywania wycofanych ostrzy. „Turbiny wiatrowe są symbolem zrównoważonego rozwoju i zielonej energii”, ponieważ wytwarzają energię elektryczną bez emisji zanieczyszczeń i gazów cieplarnianych. Niestety jednak składowanie ostrzy to ironiczny i niezrównoważony sposób ich wycofania. Jest to niezgodne z celami zrównoważonego rozwoju energii wiatrowej.
W rezultacie kilku producentów łopat turbin wiatrowych połączyło siły z firmami recyklingowymi i producentami materiałów budowlanych. Plan jest prosty – przekształcić wycofane łopaty w użyteczne produkty.
Porozumienia dotyczące recyklingu, takie jak te między Veolia i GE Renewable Energy, rozpoczynają się również w Niemczech, Szwajcarii, Hiszpanii i innych krajach. W niektórych przypadkach ostrza są rozdrabniane i wykorzystywane do produkcji alternatyw dla standardowego cementu.
Inne strategie obejmują oddzielenie włókna szklanego i żywicy polimerowej ostrza w celu wytworzenia wzmocnionych produktów przemysłowych. Tymczasem niektóre firmy i badacze akademiccy opracowują nowe materiały na ostrza, aby uprościć recykling w przyszłości. Na razie jednak branża wiatrowa rozwija się szybko, podobnie jak liczba łopat zbliżających się do emerytury.
Globalny rynek energii wiatrowej został wyceniony na nieco ponad 99 miliardów dolarów w 2021 roku.
Oczekuje się, że będzie rósł w tempie 6,5% rocznie w tej dekadzie, według firmy analitycznej Grand View Research. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej światowa moc energii wiatrowej na lądzie wzrosła o bezprecedensowe 108 GW w 2020 r. Dwukrotnie więcej niż w 2019 r., głównie z powodu szybkiego rozwoju w Chinach i USA.
Oprócz budowy nowych instalacji wiatrowych na lądzie i morzu, firmy energetyczne modernizują starzejące się turbiny. Proces ten, znany jako repowering, obejmuje wymianę starszych łopat na nowsze. Generalnie większe, zaprojektowane z ulepszoną aerodynamiką w celu wydajniejszego generowania energii elektrycznej. WindEurope i inne stowarzyszenia branżowe szacują, że około 14 000 łopat może zostać wycofanych z eksploatacji rocznie na całym świecie w ciągu najbliższych kilku lat.
Cooperman z NREL przewiduje, że od 3 000 do 9 000 łopat będzie co roku wycofywanych na ”emeryturę” przez następne 5 lat w USA. Następnie liczba ta wzrośnie do 10 000–20 000 do 2040 r.
Przy niewielu możliwościach recyklingu, tysiące tych ostrzy trafiło już na wysypiska śmieci, a kolejne są w drodze. Na szczęście ekolodzy nie spodziewają się, że ostrza będą wypłukiwać toksyczne metale i trujące związki. Jak ma to miejsce w przypadku innych odpadów składowanych na wysypiskach. Ogromna objętość ostrzy pochłania natomiast cenną przestrzeń składowiska. Zakopywanie ostrzy również marnuje zasoby. Powinniśmy składować tylko te rzeczy, które naprawdę muszą być składowane i nie da się z nich nic odzyskać.
Recykling łopat turbin wiatrowych – dlatego firmy i inne podmioty zaczęły szukać rozwiązań w zakresie recyklingu.
Trudno jest poddać ostrza recyklingowi, ponieważ zostały one zaprojektowane tak, aby były trwałe i wytrzymywały. Mają przecież znosić trudne warunki pogodowe przez ponad 20 lat. Nie zostały stworzone po to, by je rozdzielić. Są też ogromne — niektóre osiągają 95 m długości lub więcej. Często znajdują się w odległych miejscach, co sprawia, że transport jest trudny logistycznie i kosztowny. Skład ostrza różni się w zależności od producenta, ale zazwyczaj 80–90% masy ostrza to materiał kompozytowy. Sześćdziesiąt do 70% masy kompozytu składa się z włókien wzmacniających — głównie włókna szklanego i trochę włókna węglowego. Równowagę stanowi żywica polimerowa, która wiąże długie, sztywne włókna w sztywną, stosunkowo lekką stałą matrycę.
Wszystkie kompozyty są z natury trudne do recyklingu – recykling łopat turbin wiatrowych.
Składają się z różnych składników, które zostały dokładnie zmieszane i muszą zostać rozdzielone w celu recyklingu. Kompozyty stosowane w łopatach turbin wiatrowych są szczególnie trudne, ponieważ zazwyczaj zawierają żywice termoutwardzalne — często epoksydy, poliestry i estry winylowe. Podczas utwardzania tego typu żywic tworzą one silne usieciowane polimery, które blokują włókna wzmacniające na miejscu.
W przeciwieństwie do tworzyw termoplastycznych, które można ponownie formować i ponownie wykorzystywać, ponieważ miękną i topią się po podgrzaniu, żywice termoutwardzalne palą się po podgrzaniu. Tworzywa termoutwardzalne zapewniły producentom ostrzy odpowiednią kombinację właściwości mechanicznych, trwałości i kosztów. Dzięki czemu od dziesięcioleci są standardowym materiałem, ale utrudniają recykling i są niepraktyczne. Recykling dodatkowo komplikuje mieszanka innych materiałów, które trafiają do ostrzy, w tym drewna balsa, pianek wykonanych z polichlorku winylu lub politereftalanu etylenu, metali i różnych powłok ochronnych.
Jak zatem przemysł wiatrowy chce sobie poradzić z problemem recyklingu turbin wiatrowych? Odpowiedzi w kolejnych wpisach na Naszym blogu!
Planujecie budowę swojej farmy fotowoltaicznej lub poszukujecie firmy świadczącej usługi O&M?
Chcecie zakupić projekt farmy fotowoltaicznej lub wiatrowej i potrzebujecie sprawnie i profesjonalnie wykonać audyt / due diligence?
Poszukujecie recyklera paneli fotowoltaicznej lub firmy myjącej instalacje i farmy fotowoltaiczne?
Zapraszamy do kontaktu z Nami!
