Rozwój energetyki wiatrowej rodzi nie tylko pytania dotyczące stabilności systemu elektroenergetycznego, ale tego, co branża zrobi z zużytymi elementami z wiatraków. W skali światowej rozwijane są metody recyklingu łopat i turbin wiatrowych. Powstają także inicjatywy wykorzystywania łopat do budowy elementów miejskich np. mostów lub wiat przystankowych. 

Jest oczywiste, że powtórne zagospodarowanie odpadów z elektrowni wiatrowych nie zastąpi metod recyklingu łopat, turbin i wież. W czerwcu 2021 roku europejskie stowarzyszenie energetyki wiatrowej WindEurope wezwało do wprowadzenia ogólnoeuropejskiego zakazu składowania wycofanych z eksploatacji łopat turbin wiatrowych do 2025 roku. Organizacja wskazuje, że europejski przemysł wiatrowy zobowiązuje się do ponownego użycia elementów, ich recyklingu lub odzyskania w 100 proc. materiałów z wycofanych z eksploatacji łopat. Dzieje się tak po tym, jak kilka wiodących firm w branży ogłosiło ambitne plany recyklingu łopat wiatrowych. Zakaz składowania jeszcze bardziej przyspieszy rozwój zrównoważonych technologii recyklingu materiałów kompozytowych, które są największym problemem, jeśli chodzi o opracowanie skutecznej metody recyklingu. 

– Zrównoważony rozwój jest częścią naszego DNA. Nieustannie dążymy do dalszego ograniczania naszego wpływu na środowisko. Zakaz składowania łopat turbin wiatrowych na wysypiskach pomoże przyspieszyć rozwój zrównoważonych technologii recyklingu. Austria, Finlandia, Niemcy i Holandia wprowadziły już zakaz składowania. Wzywamy jednak Komisję Europejską do zaproponowania zharmonizowanego podejścia europejskiego – mówił Giles Dickson, dyrektor generalny WindEurope.

Kompozytowe wyzwanie dla recyklingu

Obecnie standardowa żywotność lądowej farmy wiatrowej wynosi około 20-25 lat. 85-90 proc. całkowitej masy turbiny wiatrowej można już poddać recyklingowi. Większość komponentów – w tym stal, cement, drut miedziany czy elektronika – są już poddawane procesom całkowitego przetworzenia. Jednak łopaty turbin wiatrowych są trudniejsze do przetworzenia. Zawierają złożone materiały kompozytowe stanowiące połączenie wzmocnionych włókien (zwykle włókien szklanych lub węglowych) oraz matrycy polimerowej.

Warto podkreślić, że te kompozyty zwiększają wydajność turbin wiatrowych. Pozwalają na instalowanie lżejszych i dłuższych łopat o zoptymalizowanej aerodynamice. W ten sposób przez kilkadziesiąt lat farma jest odporna na duże siły wiatru. Takie kompozyty są stosowane nie tylko w łopatach turbin wiatrowych. Są ważnymi materiałami w takich sektorach jak lotnictwo, motoryzacja, transport morski, aeronautyka, rekreacja i sport oraz budownictwo.

Wzrasta presja 

Na najbardziej dojrzałych rynkach energetyki wiatrowej w Europie pierwsze turbiny zbliżają się do końca okresu eksploatacji. Liczba łopat, które zostały do ​​tej pory wycofane z użycia pozostaje niska. Ale w nadchodzących latach ta liczba wzrośnie gwałtownie. WindEurope spodziewa się, że rocznie około 25 tys. ton śmigieł osiągnie koniec okresu eksploatacji do 2025 roku.

Na początku to Niemcy i Hiszpania odnotują największą liczbę wycofanych śmigieł, następnie Dania. Pod koniec dekady Włochy, Francja i Portugalia również zaczną znacząco wycofywać łopaty z eksploatacji, a roczny wolumen wycofanych z eksploatacji śmigieł może podwoić się do 52 000 ton do 2030 roku.

Firmy szukają sposobu. Inżynierowie wykorzystują śmigła do budowy miast

Na świecie realizowanych jest wiele projektów, w których inżynierowie wykorzystują zużyte elementy elektrowni wiatrowych. Przykładowo w Irlandii stare łopaty są wykorzystywane do budowy mostów w ramach projektu Re-wind, prowadzonego przez Uniwersytet College Cork oraz inne uczelnie. Pierwszy most, wykorzystujący stare łopaty turbin wiatrowych, ma zostać zbudowany między miastami Middleton i Yol w południowej Irlandii. W Eyre rozpoczęto próby włączenia sekcji łopat do mostu Middleton-Yangal-Greenway.

Wytrzymałość materiału, z którego zbudowana jest łopata wiatrowa, doprowadziła do ​​podjęcia decyzji o zbadaniu możliwości wykorzystania ich do zastąpienia stali w projektach budowlanych, takich jak kładki dla pieszych.

– Łopaty są wykonane z wycofanej z eksploatacji turbiny Nordex N29 o długości 14 metrów – poinformował Paul Leahy, inżynier energetyki wiatrowej

Łopaty są również estetyczne ze względu na ich lekko zakrzywiony, owalny kształt.

Pomysł wykorzystania łopat turbin wiatrowych jako materiału do budowy kładek dla pieszych zrodził się z powodu problemów z obróbką materiałów, z których wykonane są turbiny wiatrowe.

Inne projekty zmieniające przeznaczenie łopat, które bada Re-Wind, obejmują budowę słupów energetycznych do przesyłu energii czy ekranów dźwiękochłonnych i autostrad.

Jak informuje Euronews, w samej Irlandii ponad 11 tys. ton łopat ma zostać zlikwidowanych do 2025 roku. Uniwersytet Strathclyde przewiduje, że globalna ilość odpadów z turbin wzrośnie z 400 tys. ton rocznie w 2030 roku do 2 mln ton do 2050 roku.

– Łopaty turbin wiatrowych są niezwykle trudne do recyklingu. Pomysły na to, co z nimi zrobić po ich zdjęciu, sięgają od przekształcenia ich w zjeżdżalnie na placach zabaw po przetwarzanie ich na granulki na kleje i farby – wyjaśnia Harrison O'Hara z konsorcjum Skanska Costain Strabag.

Podobna opcja została zastosowana przez Skanska Costain Strabag, wykonawcę połączeń kolejowych dużych prędkości w Wielkiej Brytanii – informuje Euronews. Firma współpracowała z National Composites Center w celu wymiany stali na łopaty wycofane z użytku w celu zbrojenia betonu, wykorzystując proces zmniejszający emisję dwutlenku węgla (CO2) nawet o 90 procent.