Wiatraki i recykling nie idą w parze? Sprawdzamy

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.