Vjetroturbina koja se graciozno okreće na grebenu odavno je kultna slika obnovljive energije bez emisije ugljenika.
Procjenjuje se da će do 2050. godine 43 miliona tona lopatica vjetroturbina završiti svoj životni vijek, te ih je neophodno uvrstiti u tokove upravljanja otpadom.
Lopatice su izrađene od polimernog kompozita male težine i visoke čvrstoće, te imaju sposobnost da podnesu olujne vjetrove, pa čak i uragane. Međutim, upravo je jaka veza između epoksida i vlakana koja obezbjeđuje snagu ono zbog čega je lopatice veoma teško reciklirati.
Zakopavanje lopatica vjetroturbina na deponijama
Trenutna praksa u Sjedinjenim Američkim Državama i Evropi, gdje se prva generacija vjetroagregata približava kraju svog životnog vijeka, jeste zakopavanje lopatica na velikim deponijama.
S obzirom na predviđeni rast industrije, ova praksa se ne smatra održivom i pojedine evropske zemlje su je već zabranile.
Očekivani životni vijek vjetroagregata je 20 do 30 godina.
U Australiji postoji nešto više od 100 vjetroparkova, od kojih je oko 15 odsto starije od 15 godina, a nijedan pogon još uvijek nije ugašen. Pri tome, Australija posjeduje svega 1,18% od 743 GW globalnih kapaciteta vjetroelektrana, navodi se u izvještaju Globalnog savjeta za energiju vjetra za 2021. godinu.
Prošle godine je širom svijeta instalirano 93 GW novih kapaciteta, ali iz Globalnog savjeta za energiju vjetra poručuju da ovaj rast nije dovoljan ako se teži tome da svijet do 2050. godine postigne nultu potrošnju energije (net-zero).
Potrebno je godišnje instalirati dodatnih 180 GW kapaciteta za energiju vjetra kako bi svijet zaustavio globalno zagrijavanje na znatno ispod 2°C u odnosu na preindustrijski nivo, dok je od 2030. godine na dalje neophodno instalirati do 280 GW godišnje kako bi do 2050. postigli neto neutralne emisije. Ovaj cilj podrazumijeva upotrebu miliona lopatica.
Odlaganje lopatica vjetroturbina na deponijama je, u ovom obimu, neprihvatljivo. Industrija mora da razvije procese koji su u skladu sa principima cirkularne ekonomije: predviđanje efikasnog korištenja resursa u fazi projektovanja, postizanje 100% mogućnosti recikliranja i korištenje recikliranih sirovina.
Potrebno je istaći da se i do 90% komponenata vjetroagregata može reciklirati. Toranj i gondola, koji sadrže mjenjač, rotor, ležajeve, hidrauliku i generator, sadrže veliku količinu čelika, kao i bakra i aluminijuma.
Ovi se elementi uspješno recikliraju u Australiji.
Nije samo sastav materijala problem za recikliranje zastarjelih lopatica vjetroturbina.
Lopatice vjetroagregata su u starijim vjetroparkovima imale dužinu od 25 metara, ali novije lopatice sada mogu dostići dužinu i od preko 100 metara, zbog maksimalnog iskorištenja kinetičke energije vjetra.
Svaka lopatica zahtijeva specijalizovanu prikolicu za prevoz, a mnoge vjetroelektrane se nalaze u udaljenim i teško dostupnim oblastima, daleko od postrojenja za preradu otpada.
Inovacije u procesu proizvodnje i reciklaže lopatica vjetroagregata
Kompanije se utrkuju u potrazi za kvalitetnijom lopaticom turbine. Postoje brojni procesi koje razvijaju različite grupe s ciljem poboljšanja održivosti lopatica turbina, smanjenja troškova proizvodnje, poboljšanja performansi, produžavanja njihovog životnog vijeka i rekuperacije materijala i energije na kraju istog.
Postizanje pariteta troškova sa preduzećima koja upravljaju otpadom i dalje ostaje izazov.
Nedavno je vodeći danski proizvođač vjetroagregata, Vestas, zajedno sa akademicima i liderima u industriji, objavio da je razvio novu tehniku u dva koraka za reciklažu starih lopatica vjetroturbina.
Materijal se najprije razdvaja na vlakna i epoksid, a zatim se hemikalije koriste za dalje razlaganje epoksida na osnovne komponente.
Prema američkim istraživačima, prelazak na termoplastičnu smolu doprinio bi tome da se lopatice vjetroturbina mogu lakše reciklirati.
Termoplastika se može zagrijati kako bi se istopila, što je čini dostupnom za ponovnu upotrebu.
Lopatice na bazi termoplastične smole su takođe veće i efikasnije. Istraživači su pokazali da mogu da apsorbuju više energije vjetra i smanje habanje usljed opterećenja.
U časopisu za upravljanje životnom sredinom, u junu 2021. godine, objavljeni su rezultati studije tržišnog potencijala materijala dobijenih reciklažom lopatica vjetroagregata, koji su pokazali da je mehaničko brušenje noževa od fiberglasa isplativ način za proizvodnju materijala koji se mogu koristiti u proizvodnji cementa.
Studija je otkrila da je mehaničko recikliranje bilo jeftinije od odlaganja i spaljivanja lopatica.
S druge strane, ko-obrada cementa uključuje sagorijevanje lopatica od fiberglasa u peći, a ostala staklena vlakna se zatim ugrađuju u cement. GE, jedan od najvećih svjetskih dobavljača turbina, najavio je u decembru 2020. godine da usvaja ovaj proces u svom proizvodnom pogonu.
Jasno je da još mnogo posla treba uraditi na pronalaženju isplativog rješenja koje će stvoriti uslove za održivost u industriji energije vjetra.
Prir. M.L.
Izvor: RENEW ECONOMY
Foto ilustracije: BBC,Pinterest,Ocean energy resources,Intelligent Living
