Коли лопаті вітрових турбін старіють, що буде далі?


Минулого року крани переїхали на Хагшо Хілл, найстарішу комерційну вітряну електростанцію Шотландії.

Вони були там, щоб продовжити демонтаж вітрових турбін, які виробляли електроенергію протягом останніх 28 років.

Старі вітрові турбіни на вітровій фермі Hagshaw Hill у Шотландії були демонтовані
Старі вітрові турбіни на вітровій фермі Hagshaw Hill у Шотландії були демонтовані

Подібну сцену можна спостерігати в усьому світі, коли першу хвилю вітрових турбін, побудованих наприкінці 1990-х і на початку 2000-х років, виводять з експлуатації.

У випадку з Hagshaw Hill існуючі турбіни буде замінено на вищі та ефективніші, які можуть генерувати до 10 разів більше електроенергії.

Але визначити, що робити зі старими турбінами, складно.

Від 85 до 95% матеріалів турбіни, таких як сталь, алюміній і мідь, можна легко переробити, але лопаті – це інша справа.

Виготовлені зі скловолокна, вони вкриті міцною епоксидною смолою, розробленою таким чином, щоб витримувати роки ударів стихії.

Ці міцні властивості роблять розбирання лез для вторинної переробки складним процесом.

Лопаті вітряних турбін створено довговічно, тому їх важко переробити
Лопаті вітряних турбін створено довговічно, тому їх важко переробити

Традиційні рішення включають використання шматків виведених з експлуатації лопатей у цементних печах для виробництва цементу, хоча це може бути енергоємним процесом.

Леза також зазвичай утилізують на сміттєзвалищах, але цей варіант стає дедалі менш можливим через низку країн, зокрема Німеччину та Нідерланди, які забороняють цю практику.

Інноваційні рішення, такі як перепрофілювання лопатей на дитячі майданчики чи велонавіси, показали свою ефективність на місцевому рівні, але, оскільки деякі експерти прогнозують до 43 мільйонів тонн відходів лопатей вітрових турбін до 2050 року, існує нагальна потреба в система, яка працюватиме в більших масштабах.

Вчені та стартапи працюють над цією проблемою, причому багато хто зосереджується на розв’язанні проблеми руйнування матеріалів, які використовуються у лезах.

«Наприкінці терміну служби, якщо ми хочемо отримати хоч якусь цінність із матеріалів, нам потрібно мати можливість тим чи іншим способом відокремити волокна від смоли», — д-р Клер Барлоу, спеціаліст з питань сталого розвитку та інженер з матеріалів з Кембриджського університету каже мені.

Більше технологій бізнесу

Один із перспективних підходів використовує техніку, розроблену Університетом Стратклайду.

Він передбачає розбиття лопатей на дрібні частини та подачу їх у потік дуже гарячого повітря.

Цей процес відокремлює скловолокно від смоли. Потім скловолокно можна зібрати, обробити та використати повторно, пояснює Малкольм Форсайт, керівник проекту PROGrESS, який має на меті комерціалізувати цю технологію.

Проект, який стартував у 2022 році, передбачає роботу над пілотним заводом, який має запрацювати в першій половині цього року, хоча він зіткнувся з певними труднощами.

«Головним викликом для команди проекту було швидке зростання матеріальних витрат частково через війну між Росією та Україною, а також глобальну інфляцію», — сказав Форсайт.

Подібні рішення випробовуються в інших місцях, які використовують різні методології, але мають ту саму загальну мету — розщеплення матеріалів, які використовуються у лопатях вітрових турбін.

Данська Vestas є найбільшим виробником вітрових турбін у Європі
Данська Vestas є найбільшим виробником вітрових турбін у Європі

Датська компанія Vestas, найбільший виробник вітрових турбін у Європі, минулого року оголосила про підхід, який використовує рідкий хімічний розчин для розкладання лопатей на матеріали, які потім потенційно можуть бути використані для виготовлення нових лопатей.

Основною перевагою цього підходу, за словами Vestas, є те, що він використовує широко доступні хімікати, хоча подробиці не розголошуються. Процес має додаткову перевагу в тому, що не вимагає енергоємних високих температур.

Обидві ці риси вказують на потенційну масштабованість, оскільки компанія стверджує, що у 2022 році переробила 475 відпрацьованих лез.

Якщо такі технології досягнуть успіху, «тоді ми зможемо не лише вирішити проблему нових відходів, але й фактично впоратися з історичними відходами», за словами доктора Барлоу.

Історичні відходи лез, які зараз знаходяться на звалищі, можна переробити, як і відходи, які були розміщені на сховищі в очікуванні рішення.

У Hagshaw Hill зберігається кілька вітряних турбін, поки ScottishPower Renewables вирішує, що з ними робити.

Можливо, майбутнє полягатиме у створенні лопатей турбін, які легше зламати.

Кілька компаній працюють над створенням лез, виготовлених із матеріалів, які менш залежать від скловолокна та епоксидної смоли, які важко переробляти. Однак на цьому етапі переважна більшість лез продовжують виготовлятися з цих традиційних матеріалів.

Наступні кілька років визначатимуть, чи можна технологію переробки, що розробляється, збільшити до корисного розміру без шкоди для навколишнього середовища.

За словами доктора Барлоу, «це справді срібна куля».



Коментарі

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *