Время демонтировать

Ветроэнергетикам предстоит утилизировать миллионы тонн композитных лопастей.

До 2022 года в Европе будут ежегодно демонтировать 3800 лопастей ветряных турбин первого поколения, в США – около 8000. Работа с ними потребует логистических и технологических решений для сбора, транспортировки и утилизации. Но для переработки композитных лопастей коммерчески выгодного промышленного решения пока нет.

Фотографии репортеров Bloomberg News, на которых бульдозеры засыпают землей огромные фрагменты лопастей, вызывают закономерные вопросы: так ли безупречна для планеты «зеленая» энергетика, если после вывода из эксплуатации ее оборудование создает не менее огромные полигоны отходов? И хотя материалы лопастей не токсичны и не представляют угрозы для почвы или грунтовых вод, поиск новых мест для погребения этих неразлагаемых конструкций становится все более актуальным по мере роста количества турбин, срок службы которых подходит к концу.

Три 50‑метровые лопасти типовой береговой турбины мощностью 2 МВт (скромной по сегодняшним меркам) содержат около 20 тонн армированных волокном полимеров (FRP). Можно ли найти им применение? По данным исследовательского проекта Re-Wind, который активно занимается поисками решения проблемы, в 2050 году потребуется утилизировать до 40 млн тонн этого материала. Для таких объемов ни свалка, ни сжигание не являются экологически приемлемыми вариантами, поэтому эксперты Re-Wind стараются выяснить, как повторно использовать лопасти везде, где это возможно: в строительстве, транспортной инфраструктуре или ландшафте. Такой опыт уже есть: лопасти первой в мире офшорной ветроэлектростанции Vindeby, построенной в 1991 году и выведенной из эксплуатации в 2017‑м, были переработаны в шумозащитные барьеры на дорогах Дании. Стекловолокнистый материал имеет более высокую плотность по сравнению с минеральной ватой и поэтому лучше подходит для этих целей.

Организация ETIP Wind (The European Technology & Innovation Platform on Wind Energy) опубликовала обзор о перспективах использования лопастей в качестве вторичного сырья. В документе отмечается, что достижение 100 %-ного рециклинга демонтируемых ветростанций рассматривается европейскими поставщиками оборудования как одна из важнейших задач. Сейчас степень повторной переработки составляет от 85 % до 90 %: в дело идут фундамент, башни, компоненты коробки передач и генератора. Однако прочные лопасти турбины из композитных материалов представляют для рециклинга особую проблему, хотя первые шаги в этом направлении уже сделаны.

Переработка лопастей обычно включает резку и измельчение до волокон. Это сырье может быть повторно использовано для производства полимерных досок, складских поддонов, сайдинга и других изделий.

Отслужившие в качестве лопастей композиты в Европе применяют также при изготовлении бетонов, заменяя часть цементного сырья стекловолокном и композитными наполнителями, а органическую фракцию пускают на топливо вместо угля. Благодаря этому выбросы СО₂ могут быть уменьшены до 16 %. Помимо этого разрабатываются такие альтернативные технологии, как механическая рециркуляция, сольволиз и пиролиз, которые помогут в перспективе сократить отходы вышедших из эксплуатации турбин до нулевых. Первой о своих планах по производству безотходных турбин к 2040 году объявила компания Vestas.

В поисках наиболее эффективных способов утилизации ветроэнергетика объединила усилия с химической и композитной промышленностью – создана межотраслевая платформа на базе ассоциации ветроэнергетики WindEurope, Cefic (Европейского совета химической промышленности) и EUCIA (Европейской ассоциации производителей композитов) по разработке и продвижению новых подходов к утилизации лопастей ветровых турбин.

Евросоюз должен уделять приоритетное внимание финансированию НИОКР для диверсификации и расширения технологий переработки отходов в рамках следующей рамочной программы научных исследований Horizon Europe, отмечается в планах новой структуры. Это особенно важно для европейского технологического лидерства в рамках перехода к устойчивой энергетике. Национальным правительствам также надлежит согласовать свои действия с правилами ЕС по обработке отходов, чтобы помочь в развитии общеевропейского рынка переработанных композитов.

В более предпринимательской среде США создано несколько стартапов по утилизации лопастей. Один из них, Global Fiberglass Solution, с 2009 года изучает способы преобразования материала лопастей для различных областей применения. На заводе в Суитуотере (Техас) компания использует метод разрушения лопастей и прессования их в пеллеты и древесноволокнистые плиты для строительства. Другие проекты направлены на переработку лопастей в ограждения или железнодорожные шпалы. Предприниматели также изучают альтернативные варианты с дроблением композитного материала и превращения его в гранулированное сырье для производства новых лопастей.

 

https://www.eprussia.ru/epr/386/4513977.htm