Turbiny wiatrowe - konstrukcja i ekologiczne dylematy

Współczesne farmy wiatrowe wykorzystują energię kinetyczną (ruchu) wiatru do produkcji energii mechanicznej, a następnie elektrycznej. Proces ten inicjowany jest przez obracanie się dużych łopat wykonanych z włókna szklanego, które napędzają generator. Włókno szklane używane do konstrukcji łopat charakteryzuje się nie tylko wysoką wytrzymałością, niezbędną do prawidłowego funkcjonowania podczas ekstremalnych warunków pogodowych, ale również złożonością materiałową. Obecnie dominujące modele turbin wiatrowych mają poziomą oś rotacji, wyposażone są w wirnik z trzema łopatkami wykonanymi z włókna szklanego. Średnio łopaty turbin mają  około 50 metrów długości, a największe z produkowanych obecnie modeli osiągają nawet 60-80 metrów. 

Co stanowi wyzwanie w recyklingu wiatraków? 

Większość, bo 80-90 proc. komponentów wiatraków można poddać recyklingowi. Wyzwanie stanowią jedynie łopaty wirnika. Elementy te, zbudowane z kompozytów, są wyjątkowo wytrzymałe i odporne na uszkodzenia mechaniczne, co podczas eksploatacji jest zaletą, ale w procesie recyklingu stwarza utrudnienia. Wydajne zarządzanie tymi odpadami staje się kluczowym aspektem zrównoważonego rozwoju sektora, zmuszając branżę do poszukiwania nowych metod recyklingu.
Inicjatywy takie jak przetwarzanie starych łopat na mniejsze fragmenty, z których wykonywane mogą być różne przedmioty, jak np. ławki, to kreatywne podejście do problemu. Niemniej integralność kompozytów, stanowiących materiał łopat, sprawia, że oddzielenie poszczególnych składników, takich jak plastik i włókna szklane, może być trudne. Efektywny recykling wymaga zastosowania specjalistycznych technologii, które są w stanie skutecznie rozdzielić te materiały na użyteczne surowce.

Strategie zarządzania odpadami z turbin wiatrowych

W obliczu wyzwań związanych z recyklingiem wiatraków, branża energetyki wiatrowej dąży do innowacyjnych rozwiązań mających na celu przedłużenie żywotności turbin. Jednym z kluczowych działań jest implementacja programów utrzymania i modernizacji turbin, które mają odwlec w czasie konieczność ich recyklingu. Ponadto, niektóre kraje, takie jak Dania czy Niderlandy, znalazły kreatywne sposoby na ponowne wykorzystanie elementów zużytych wiatraków w przestrzeni miejskiej, tworząc z nich m.in. przystanki autobusowe czy urządzenia na placach zabaw.

Bieżące badania skupiają się na rozwijaniu metod recyklingu kompozytów, z których wykonane są łopaty turbin. Udoskonalana technologia pozwoliłaby na przetwarzanie tych materiałów na recyklat, który mógłby zostać wykorzystany do produkcji różnorodnych produktów, takich jak silosy, zbiorniki czy laminaty. 

Kolejną innowacją, która ma potencjał zmniejszenia kosztów i ułatwienia procesu recyklingu, jest rozwój mobilnych naczep z linowymi ostrzami do cięcia łopat na miejscu ich demontażu. To rozwiązanie znacząco obniża koszty transportu zużytych łopat do ośrodków recyklingu, jednocześnie przyspieszając cały proces. Poprzez te działania, sektor energetyki wiatrowej stara się nie tylko minimalizować swój wpływ na środowisko, ale także efektywnie zarządzać odpadami, które generuje.
Należy pamiętać również o tym, że łopaty do elektrowni wiatrowych nie podlegają naturalnemu procesowi rozkładu, dzięki czemu podczas składowania nie zanieczyszczają otoczenia.

Podsumowując, branża energetyki wiatrowej stawia na różnorodne strategie, by sprostać wyzwaniom związanym z recyklingiem turbin. Oto kluczowe rozwiązania:

• Programy utrzymania i modernizacji - wydłużają okres eksploatacji turbin, opóźniając konieczność ich recyklingu.
• Kreatywne, ponowne wykorzystanie - przekształcanie elementów zużytych turbin w przestrzeni publicznej, np. na przystanki autobusowe czy elementy placów zabaw.
• Rozwój metod recyklingu kompozytów - poszukiwanie sposobów przetwarzania łopat turbin na surowce do produkcji silosów, zbiorników czy laminatów.
• Mobilne naczepy z linowymi ostrzami - cięcie łopat na miejscu demontażu, co obniża koszty transportu i przyspiesza proces recyklingu.

Źródła: 
https://www.cire.pl/artykuly/opinie/155372-lopaty-turbin-wiatrowych-najtrudniejsze-do-recyklingu
https://lighthief.com/recykling-oze/recykling-wiatrakow-i-farm-wiatrowych/ 
https://biznes.interia.pl/gospodarka/news-recykling-turbin-wiatrowych-to-problem-dla-branzy-oze,nId,5783925 
https://2loop.tech/recykling-smigiel-turbin-wiatrowych/#ilosc-odpadow