Co zrobić ze zużytymi łopatami wiatraków? Polacy mają przełomowy pomysł

Wkrótce poznamy nowe regulacje dla farm wiatrowych, które mają zostać przygotowane przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska. Wszystko wskazuje na to, że energia wiatrowa zostanie w naszym kraju na nowo uwolniona, a wiatraki będą mogły być budowane bliżej zabudowań. Budzi to oczywiście sporo emocji.

Ustalenie co zrobić ze zużytymi łopatami turbin wiatrowych jest słabym punktem we wdrażaniu energii odnawialnej. Życie takich łopat trwa zazwyczaj około 20 - 25 lat. Około 85–90 proc. elementów większości turbin wiatrowych - w tym stalowa wieża, zespół przekładni i generatora oraz betonowa podstawa - może zostać poddanych recyklingowi. 

Jednak łopaty, które muszą być wystarczająco mocne, aby wytrzymać wiatry o sile huraganu i wystarczająco lekkie, by kołysać się na wietrze, są zwykle wykonane z materiałów takich jak włókno szklane lub tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem węglowym.

I tu pojawiają się kłopoty. Materiał ten zaprojektowany z myślą o dużej wytrzymałości i twardości jest bardzo trudny do cięcia i szlifowania. Łopaty są więc znacznie trudniejsze do przetworzenia po osiągnięciu przez turbinę wiatrową końca swojej żywotności. Wiele z nich trafia do spalarni przemysłowych lub zakopuje się na wysypiskach śmieci.

Więcej ciekawych informacji o energii z wiatru przeczytasz na Spider`s Web:

Problemem jest przede wszystkim skala. Tylko w tym roku na emeryturę zostanie wysłanych około 8000 łopat w USA i kolejnych 4000 w Europie. Daje to około 40 tys. ton materiału, z którym nie wiadomo co zrobić. A to dopiero początek. Do 2030 r. ilość ta osiągnie 500 tys. ton. Dużo? Do 2049 r. liczba odpadów z farm wiatrowych na całym świecie wyniesie ponad 6,5 mln ton.

Liczby te tłumaczą, dlaczego istnieje kolosalne zapotrzebowanie na recykling łopat turbin wiatrowych. Zrozumiałe jest przy tym, że równie gwałtownie rośnie wartość rynku recyklingu łopat turbin wiatrowych. W 2022 r. osiągnął on wartość 1,86 mld dol., ale w 2023 r. wystrzelił do 5,6 mld dol.

Branża dąży więc do stworzenia łopat, które będą w pełni nadawać się do recyklingu. W grudniu 2023 r. badacze z Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) w USA zaprezentowali materiał pochodzenia roślinnego nadający się do recyklingu, z którego można produkować łopaty w turbinach wiatrowych nowej generacji.

Nowa żywica, nazywana PECAN, może pochwalić się nowatorskim składem wykorzystującym biochemikalia, które można łatwo ekstrahować z odpadów roślinnych. Badanie opublikowano w czasopiśmie Matter.

Żywicę PECAN można wytworzyć w całości z materiałów pochodzenia biologicznego, tj. sorbitol, cukier występujący w odpadach roślinnych. Zespół NREL wykazał, że żywica PECAN powoduje o 40 proc. mniejszą emisję gazów cieplarnianych i wymaga o 30 proc. mniej energii do wytworzenia w porównaniu z żywicą epoksydową stosowaną głównie we współczesnych łopatach turbin wiatrowych.

Równie ważne są możliwości recyklingu. Producenci mogą takie łopaty łatwo depolimeryzować (lub rozkładać) przy użyciu minimalnej energii lub sprzętu i bez ostrych chemikaliów. Oznacza to, że łopaty wykonane z żywicy PECAN mogą zostać poddane recyklingowi w miejscu likwidacji farmy wiatrowej, co może zminimalizować emisję wynikającą z transportu łopat i jeszcze bardziej obniżyć emisję dwutlenku węgla w cyklu życia każdej turbiny.

A co z łopatami, których nie można poddać recyklingowi? Tu też nie brakuje pomysłów, choć wszystko jest w fazie eksperymentów. Ambitne plany na przyszłość ma polska firma Anmet. Obejmują one rozwój technologii odzysku włókien węglowych ze śmigieł wiatraków, współpracę z uczelniami i instytutami badawczymi, a także tworzenie nowych produktów z recyklingu, tj. ławki, pomosty czy przęsła mostowe. ​​Firma ta zbudowała w Polsce pierwszą na świecie kładkę dla pieszych i rowerów z dźwigarami wykonanymi z przetworzonych kompozytowych łopat turbin wiatrowych.

W duńskim mieście Aalborg z łopat powstały kryte parkingi dla rowerów, które chronią jednoślady przed skandynawską pogodą. Inny pomysł na ponowne wykorzystanie łopat turbin wiatrowych to projekt "Re-Wind", który realizuje międzynarodowy zespół naukowców z USA, Irlandii i Wielkiej Brytanii. Projekt polega na przekształcaniu łopat w elementy architektoniczne i inżynieryjne, tj. mosty dla pieszych, stadiony, bariery akustyczne czy skateparki. W Irlandii, Cork Institute of Technology zajmuje się recyklingiem trzech niedawno wycofanych z użytku turbin wiatrowych z farmy w Belfaście. Dotychczas rozważano kilka propozycji i trwają testy terenowe.

W północnych Niemczech firma zajmująca się gospodarką odpadami znalazła sposób na wykorzystanie łopat turbin wiatrowych jako paliwa dla cementowni. Zmielony pył z łopat jest mieszany z materiałem zrobionym z innych odpadów, takich jak opakowania. Tak powstała mieszanka jest spalana w cementowni, zastępując częściowo węgiel. Prowadzone są również badania nad przerabianiem zużytych łopat na słupy elektryczne. Materiał, z których są zbudowane nie zakłóca sygnałów telefonicznych ani Wi-Fi.