Recykling łopat turbin wiatrowych. Polscy naukowcy mają plan

Produkcja energii elektrycznej z wiatru to jeden z tańszych sposobów na jej pozyskiwanie. Łopaty turbin wiatrowych projektuje się zazwyczaj na okres ok. 20-25 lat, a po tym czasie należy wycofać je z użytku. Ważne jest, aby znaleźć odpowiedni sposób na ich ponowne wykorzystanie.

Takie zadanie postawili sobie naukowcy z Politechniki Gdańskiej. Międzywydziałowy zespół badaczy będzie pracował nad opracowaniem możliwie efektywnego sposobu ponownego wykorzystania łopat turbin wiatrowych, których klasyczny recykling wiąże się z dużym zapotrzebowaniem na energię, co jest rzeczą niepożądaną.

Jak czytamy w komunikacie Politechniki Gdańskiej, łopaty turbin wiatrowych mają jednak pewne zalety. Jako struktury warstwowe, które składają się z tkanin szklanych, węglowych i z żywicy, mają one wysoki stosunek wytrzymałości do masy, a przy tym duża nośność i trwałość. Z tych samych względów trudno jest je poddać utylizacji.

- Obecnie odbywa się to najczęściej poprzez składowanie na wysypiskach lub poprzez recykling z wykorzystaniem metod mechanicznych, metod termicznych lub chemicznych. Wiele z tych podejść charakteryzuje się dużą energochłonnością i jest nieprzyjaznych dla środowiska. W naszym projekcie chcemy zaproponować kompleksowe podejście do recyklingu łopat o możliwie niskiej energochłonności w stosunku do obecnie stosowanych metod, które wykorzysta dużą nośność łopaty i w efekcie przyczyni się do zmniejszenia bieżących problemów w budownictwie, w tym związanych ograniczoną dostępnością niektórych materiałów - mówi prof. Magdalena Rucka, kierownik projektu i Katedry Wytrzymałości Materiałów.

Projekt będzie realizowany w trzech częściach. Za pierwszą z nich odpowiedzialna będzie dr inż. Monika Zielińska. Zorganizowany zostanie otwarty konkurs na koncepcję wykorzystania łopaty turbiny wiatrowej w elementach architektonicznych. Jednym z przykładów takiej małej architektury jest np. wiata na rowery, która mogłaby stanąć na terenie kampusu.

Druga część projektu będzie realizowana pod kierownictwem dr. hab. inż. Mikołaja Miśkiewicza, prof. PG. Tu naukowcy skupią się na ocenie możliwości wykorzystania fragmentów łopat jako elementów nośnych w zastosowaniach budowlanych i infrastrukturalnych. Jedną z koncepcji będzie opracowanie dźwigara mostu dla pieszych lub wykonywanie różnego rodzaju zadaszeń, ogrodzeń, czy np. ścianek wspinaczkowych.

- Obecnie nie ma usystematyzowanych rodzajów łopat turbin wiatrowych, każda z nich to niezależna konstrukcja i może mieć różne zastosowania, dlatego planujemy opracowanie metodyki postępowania z nimi - mówi prof. Mikołaj Miśkiewicz.

- Na początek ocenimy stan pozyskanych łopat po zakończonej eksploatacji na farmach wiatrowych. Jeżeli do zastosowań konstrukcyjnych będzie można wykorzystać całość lub większą część łopaty, uwzględniając ewentualne zniszczenia i rozwarstwienia materiału, to będziemy mogli wykonywać elementy konstrukcyjne oraz elementy małej architektury - dodaje.

Za ostatnią część projektu odpowiedzialna będzie dr. inż. Marzena Kurpińska. Będzie ona polegać na ocenie możliwości wykorzystania zmielonych części łopat jako zamiennika kruszywa do betonu. Zgodnie z szacunkami naukowców łopaty można by wykorzystać do zastąpienia nawet 40 proc. objętości kruszywa naturalnego, które wykorzystuje się do wytwarzania mieszanki betonowej, przy jednoczesnym zachowaniu właściwości wytrzymałościowych i trwałości betonu.

- Wydobycie kruszyw naturalnych oraz metoda ich uszlachetniania przez płukanie i kruszenie w taki sposób, aby nadawały się do produkcji betonu, wymaga dużych nakładów energii. Ponadto w części regionów występują problemy z dostępnością niektórych frakcji kruszywa. Widzimy możliwość, aby część kruszywa zastępować tym z recyklingu łopat. Wstępne badania, które przeprowadziliśmy, są obiecujące. Przed nami jeszcze czasochłonne badania trwałościowe, w wyniku których będziemy mogli określić użyteczność tak zmodyfikowanego kompozytu cementowego - mówi dr inż. Marzena Kurpińska.