Kupodivu i takové přírodní zdroje energie jako
větrný mlýn, má své zcela neekologické stránky. Jsme již
se podíval na výhody a nevýhody větrné energie, ale mezi
V krajním případě vznikl dodatek – obtížnost likvidace. Životnost rotoru
moderní větrná turbína je stará 20 let. Ale co s tím dělat později?
Otázka není planá a zatím se proti ní neprotestuje. Odborníci hledají
metody řešení potíží a doporučujeme je prostudovat na ukázce
Německá větrná energie.
Alpha ventus je název první německé pobřežní větrné farmy,
jehož slavnostní otevření proběhlo 27. dubna. Větrná farma byla postavena v r
Severní moře je 45 kilometrů severně od ostrova Borkum a skládá se z 12
elektrárny o celkovém výkonu 1960 megawattů. Tohle stačí
zásobovat elektřinou přibližně 50 tisíc rodin. Pravda, vynález
větrná farma by neměla být zaměňována s jejím uvedením do provozu: pokud mluvíme pouze o
dokončení kroku instalace a zahájení kroku zkušebního provozu. И
nicméně jde o zásadní krok k realizaci zásadního projektu,
zajištění výstavby pobřežních větrných elektráren během příštích 20 let
s celkovou kapacitou 25 tisíc megawattů.
Čepele nejsou přijímány na skládku
[adsense_id=»1″]Pokud jde o pobřežní větrné turbíny, v Německu je jich nyní více než 20
tisíc Některé byly postaveny před více než 10 lety a již byly
morálně zchátralé, takže v blízké budoucnosti budou potřeba
demontovat. A zde se zcela náhle objeví problém: kam umístit
které čepele již splnily svůj účel? Jejich standardní životnost
je 20 let, poté musí být vyměněny. Letos je problém
nebude extrémně ostrý, protože množství šrotu určeného k likvidaci
bude jen asi 500 tun, ale do roku 2020 počet klesne na 10 s
tisíc tun “Ale je prostě nemožné odvézt nože na skládku,” vysvětluje Uta
Kühne (uta kü Hne), akademik na oddělení větrné energie institutu
Bremerhaven, – protože část organických sloučenin v materiálu, od
z nichž jsou čepele vyrobeny je asi 30 procent. Mezitím na
V Německu není dovoleno posílat produkty obsahující organickou hmotu na skládku
více než 5 procent.”
Čepele špatně hoří a poškozují filtry
[adsense_id=»1″]V důsledku toho končí lopatky rotoru, které vyčerpaly svou životnost, na
továrny na spalování odpadu. Ale oni z toho nejsou vůbec nadšení – předtím
jen díky kompozitnímu materiálu z uhlíkových vláken
sklolaminát, balzové dřevo, polyuretan, slitina a epoxidová pryskyřice,
docela to pálí. „A kromě toho,“ dodává Uta Kühne, „vlákna,
obsažené v této směsi ucpávají filtry jednotek čištění vzduchu
a dokonce mají šanci je úplně zneschopnit.”
Specialisté se proto nyní nespoléhají na recyklaci čepelí, ale na
jejich sekundární implementace – dle schopností jako celku nebo přání
jako zdroj cenných materiálů. V Německu řada
společnosti, které se specializují na restaurování rotorových listů. Myslí si tam
že regenerované čepele nejsou co do síly horší než nové, pak mají
životnost minimálně 20 let. Uta Kühne souhlasí s tímto hodnocením:
» Spolu s blízkými partnery z průmyslových podniků a vědeckých
výzkumné instituce, které jsme takovou čepel studovali,
pracoval 20 let. Testovali jsme všechny důležité vlastnosti, připojení a
pevnostní vlastnosti a dospěl k závěru, že tato čepel mohla plně
bude fungovat ještě mnoho let.”
Čepele nejsou rozděleny na komponenty
Pravda, formální stránka věci zůstává nejasná: je to nutné pro
čepele po prvních 20 letech provozu, poslední schválení,
poskytuje dokonalý testovací program? Až do odpovědi na
tato otázka neexistuje, jediný způsob recyklace čepelí je sekundární
zavedení stavebních materiálů. » V podstatě nové použití
mít každou šanci najít všechny složky, které tvoří tento kompozit, „-
říká Uta Kühne. Ale to je “v principu”. A praktické provedení
Tato schopnost vyžaduje vytvoření vysoce účinných štěpných technologií
přísad. Povoleno je například štípání skleněného vlákna z epoxidové pryskyřice
provádí se pyrolýzou, ale to vyžaduje speciální pece, v
na které čepele dlouhé 40, 50 nebo dokonce 60 metrů by bylo dovoleno ohřívat
teploty 600 stupňů Celsia. Je nepravděpodobné, že tyto aspirace budou ekonomicky
oprávněné, tvrdí Uta Kühne a téměř všichni ostatní odborníci.
Jednou krájíme, dvakrát krájíme.
Proto se spoléhají na jinou technologii – broušení čepelí v
drobné granule – tzv. recyklát. „To znamená, že čepele jsou řezané
na malé podíly, později se rozdrtí a zakoupený produkt slouží
plniva při výrobě plastů nebo nových vláknitých
kompozitní materiály,“ vysvětluje Uta Kühne. – Pravda, to je nepravděpodobné
bude schopen zcela vyřešit problém recyklace čepelí, protože část
Recyklace v novějších produktech nemusí překročit 40 procent.“
Možná právě to podnítilo jednoho ze švýcarských výrobců cementu
doporučit technologii, ve které se mísí rekuperace tepla
recyklace materiálu. Proces výroby cementu zahrnuje zahřívání
suroviny na teplotu 1400 stupňů Celsia a drcené čepele mají každou šanci
nahradit uhlí nebo topný olej jako palivo, i když nízkokalorické.
„A z popela zbývajícího po spalování je možné vytěžit i sérii
materiály tradičně používané při výrobě cementu – např.
písek,“ vysvětluje Uta Kühne. Dnes tento vývoj probíhá
testy v severním Německu. A pokud se ukáže, že je ekonomicky efektivní,
pak je možné, že brzy bude mineralit použit pro základy nejnovějších větrných turbín
budou vyráběny se zavedením detailů ze starých instalací – lopatky,
které z nich vyvinuly svůj vlastní zdroj.
Jak víte, stárnutí podléhají nejen živé organismy, ale i zařízení, technologie, jednotky atd. Proto je zcela přirozené, že zastaralé věci je potřeba zpracovat nebo zlikvidovat. A pokud se o to ve vztahu ke zvířatům a rostlinám příroda postarala předem, tak s tím, co člověk vyprodukoval, je to trochu složitější.
Poměrně závažným problémem, který stále více přitahuje pozornost různých typů odborníků, je opotřebení větrných turbín první generace. Téměř všechny buď vyčerpaly své zdroje, nebo jsou tak zastaralé, že se jejich údržba stává nerentabilní, což znamená, že je čas přemýšlet o recyklaci.
O tom, co dělat s kovovými, betonovými a energetickými konstrukcemi větrného generátoru, nejsou žádné otázky, ale kam umístit vícemetrové lopatky, není zatím zcela jasné.
Jako možnost: pořádání dětských hřišť. Z čepelí budou skvělé skluzavky, žebříky, tunely a mnoho dalšího, co děti tak milují
Lopatka je největší částí větrného mlýna a je obvykle vyrobena z kompozitních materiálů. Již nyní se v Evropě do roku 2022 ročně demontuje přes 3800 čepelí a v USA asi 8000. Rozsáhlá demontáž bude vyžadovat vytvoření nových logistických schémat a technologických inovací, aby bylo možné kompletně recyklovat zastaralý větrný generátor. Ale opětovné použití kompozitu, ze kterého jsou vyrobeny větrné lopatky, není nákladově efektivní.
V současné době můžete na internetu najít fotografie, které ukazují, jak obří části větrných generátorů jsou jednoduše pokryty zemí. Pro tyto účely jsou vyčleněny obrovské plochy a vzniká zcela logický závěr o nikterak nezávadném a ekologicky šetrném způsobu výroby. Ano, materiály, ze kterých je čepel vyrobena, jsou naštěstí bezpečné a samy o sobě nepoškozují živé organismy, půdu ani vodu. Pořádným problémem se ale stává organizace skládek pro likvidaci nerozložitelných částí – větrných turbín se stále více vyřazuje z provozu, prostor pro recyklaci je stále méně a organizace takových míst narušuje ekologickou rovnováhu, obrací zelené plochy do pustin.
Například pouhé tři 50metrové lopatky větrného mlýna s nízkým výkonem (na dnešní poměry) obsahují asi 20 tun vláknem vyztužených polymerů (FRP). Jak lze takové množství polymerních látek znovu použít nebo efektivně recyklovat? Nelze je spálit nebo odvézt na skládku jako běžný odpad. A pokud nepřijdete na nějaký přijatelný způsob recyklace, pak do roku 2050 bude čekat na likvidaci 40 milionů tun kompozitů. Tato data poskytuje výzkumný projekt Re-Wind, který aktivně hledá řešení problémů s recyklací. Mimochodem, máme již zkušenosti s používáním zastaralých dílů větrných generátorů.
Lopatky z větrných turbín z elektrárny Vindeby, která byla uzavřena v roce 2017, byly použity jako protihlukové stěny na dánských dálnicích. Sklolaminát, používaný při konstrukci větrných turbín, má díky své vysoké hustotě lepší zvukově izolační vlastnosti ve srovnání se stejnou minerální vlnou.
Další společnost, The European Technology & Innovation Platform on Wind Energy, sdílela možné vyhlídky na přeměnu lopatek na recyklovatelné materiály. Za tohle oni nakrájíme na kousky a rozdrtíme na vlákna. Výsledná struktura může být zahrnuta do výroby polymerových desek, palet pro sklady a dokončovacích materiálů pro venkovní použití. Také v Evropě se naučili používat ve stavebnictví kompozitní materiály – část cementářských surovin je při výrobě betonu nahrazena sklolaminátem a kompozitními materiály. Zbývající organické inkluze se spalují jako palivo místo uhlí, čímž se snižují emise uhlovodíků do atmosféry.
Kromě toho specialisté pracují na alternativních technologiích pro zpracování kompozitních čepelí, jako jsou: mechanická recyklace, solvolýza a pyrolýza. Úspěšný výzkum v těchto oblastech umožní vytvořit bezodpadové větrné turbíny. Společnost Vestas tak slibuje do roku 2040 zavést bezodpadovou výrobu větrných generátorů.
Stranou nezůstal ani chemický a kompozitní průmysl – společně s korporacemi pro větrnou energetiku vznikla mezioborová platforma, jejímž základem je sdružení pro větrnou energii WindEurope, Evropská rada chemického průmyslu Cefic a sdružení EUCIA, sdružení pro větrnou energetiku. která vyrábí kompozitní materiály. Korporace spolupracují na hledání nové způsoby recyklace a zpracování lopatek větrných turbín.
Společnosti považují dostatek finančních prostředků na výzkumné a vývojové práce za jednu z nejdůležitějších oblastí v oblasti průmyslové recyklace větrných generátorů. Důležitost tohoto směru je obtížné přeceňovat, protože nám umožní dosáhnout technologické převahy ve fázi přechodu k udržitelnému energetickému komplexu.
Mezitím Spojené státy americké také nestojí na místě – implementuje se několik startupů pro recyklaci lopatek větrných turbín, jedním z nich je Global Fiberglass Solution. Členové sdružení, které funguje od roku 2009, studují problematiku použití kompozitních materiálů v různých průmyslových odvětvích. Například texaský závod již pro stavebnictví úspěšně použil metodu ničení čepelí a jejich následného lisování do desek s dřevovláknitou strukturou a pelet. Jiné projekty zahrnují použití kompozitů k výrobě oplocení a dokonce i železničních pražců. Dalším slibným směrem je tvorba zrnitých surovin ze starých čepelí, které se později použijí pro tvorbu nových.
Kompozitní materiál je extrémně odolný nejen vůči okolním vlivům – bez recyklace se nikam nepohne tisíce let
Zdroj: Elec.ru
Přihlaste se k odběru Elec.ru. Jsme v Telegramu, VKontakte a Odnoklassniki
