Pełen recykling łopat turbin wiatrowych to marzenie branży energetycznej. Obecne technologie są energochłonne i nie zapewniają odpowiedniego odzysku surowców, a będzie to stanowiło coraz większy problem, bo wiatraki się starzeją. Duński Vestas ogłosił zupełnie nowy sposób na recykling łopat wiatrowych, co może uwolnić branżę od kłopotliwych odpadów.
Zdjęcie łopat wiatrowych składowanych na polach w amerykańskim stanie Wyoming obiegło w ubiegłym roku świat. Nagłówki w mediach mówiły jasno: łopaty wiatraków nie nadają się do recyklingu. Amerykański stan pozwala na składowanie takich odpadów, bo też jest to najtańszy sposób na każde śmieci. W Unii Europejskiej przepisy są znacznie bardziej restrykcyjne i takich zdjęć nie zobaczymy.
Producenci turbin wiatrowych od lat starają się znaleźć sposób na zagospodarowanie starych łopat wiatraków. Mają z tym problem, ponieważ przy produkcji łopat uwzględniono przede wszystkim, by były lekkie i bardzo wytrzymałe. To drewno balsa splecione z włóknem szklanym lub węglowym, a całość spaja żywica epoksydowa.
Łopaty wiatraka można mielić i spalać w wysokich temperaturach. Jest to jednak drogi proces i wymaga posiadania skomplikowanych urządzeń. W dodatku nie zapewnia odzysku surowców.
Kluczową cechą materiałów kompozytowych jest ich wyjątkowe połączenie niskiej wagi i wysokiej wytrzymałości. Reguluje to mocne połączenie dwóch różnych materiałów – włókna i żywicy epoksydowej. Dylemat polega na tym, że ta mocna więź jest również cechą utrudniającą recykling tych materiałów dr Simon Frølich, Duński Instytut Technologiczny.
Chemiczny recykling żywicy
Nowa inicjatywa Vestas i producenta żywic epoksydowych Olin zamierza przedstawić kompleksowe rozwiązanie recyklingu łopat. W ciągu trzech lat ma być gotowe do zastosowania w przemyśle.
Po pierwsze, kompozyty termoutwardzalne są rozkładane na włókno i żywicę epoksydową. Po drugie, dzięki nowatorskiemu cyklowi chemicznemu, żywica epoksydowa jest dalej rozbijana na podstawowe składniki. Odzyskana żywica będzie miała taką samą jakość jak materiał oryginalny, więc będzie można ją ponownie wprowadzić do produkcji nowych łopat turbin. Vestas zapowiedziało produkcję turbin bezodpadowych do 2040 r.
Projekt nazywa się CETEC. Zaangażowali się w niego się duński fundusz Innovation Fund Denmark (IFD), Vestas, Olin, Duński Instytut Technologiczny (DTI) oraz Uniwersytet w Aarhus.
W pełni opracowane rozwiązanie może mieć również wpływ na inne branże, które w produkcji wykorzystują kompozyty termoutwardzalne, takie jak motoryzacja i lotnictwo.
Wiatraki się starzeją
Recykling branża wiatrowa traktuje poważnie, bo przepisy unijne tego mocno wymagają. Turbiny mają żywotność około 25 lat, po tym czasie są rozbierane, a inwestorzy mogą przeprowadzić tak zwany repowering – czyli w miejsce starego wiatraka postawić nowocześniejszy. To jednak niemal budowa od podstaw.
Obecnie od 85% do 90% turbiny wiatrowej można poddać recyklingowi – Wind Europe.
Zajmująca się recyklingiem metali firma Boliden odzyskuje 95 proc. miedzi z wiatraków na lądzie. VALOMAG przeprowadza recykling magnesów trwałych. Geocycle obecny też w Polsce, zajmuje się recyklingiem betonu używanego w wiatrakach. Ponadto w produkcji cementu można wykorzystać kompozyty z łopat wiatraków.
Największa farma wiatrowa w Polsce
Wiatraki z recyklingu i drewna
W ramach projektu Zebra wykonano łopaty wiatraków w pełni nadające się do recyklingu. Wykorzystano w nich żywicę termoplastyczną, dobrze znaną ze swoich właściwości recyklingowych poprzez depolimeryzację lub rozpuszczenie.
Szwedzki Modvion buduje natomiast drewniane wieże wiatraków. Trwają też prace nad nowymi technologiami, zapewniającymi wydajniejszą produkcję energii bez nadmiernego korzystania z metali ziem rzadkich. SuperNode stosuje materiały nadprzewodzące, a Greenspur planuje wykorzystać magnesy ferrytowe w turbinach offshore.
Jednak głownie wyzwanie to recykling materiałów kompozytowych stosowanych w łopatach turbin wiatrowych.
Wnętrze drewnianej elektrowni wiatrowej
