Wielkie wiatraki – wielkie problemy, czyli o recyklingu łopat turbin wiatrowych [KOMENTARZ]

Gdy jest mowa o energetyce wiatrowej czasem pojawiają się głosy, że wcale nie jest taka „ekologiczna”, ponieważ komponenty wiatraków nie nadają się do recyklingu. Przeciwnicy mówią o stosach zużytych łopat wyrzucanych na składowiska. W pewnym sensie mają trochę racji – recykling to słaby punkt wiatraków.  

Co prawda około 90 proc. komponentów większości turbin wiatrowych – czyli stalowa wieża, przekładnie i zespół generatora oraz betonowy fundament – może zostać poddana recyklingowi. Prawdziwy problem zaczyna się przy łopatach. Są one przecież zaprojektowane tak, aby wytrzymywały huragany, a jednocześnie poruszały się nawet przy lekkim wietrze. Muszą także wytrzymać 20-25 lat eksploatacji. Z tego powodu są konstruowane z wytrzymałych materiałów kompozytowych zawierających włókno szklane, włókno węglowe czy żywice. Do tego ich rozmiary oraz to, że często są budowane w odległych miejscach jeszcze bardziej komplikuje proces. 

Kompozyty ze swojej natury są bardziej wymagające przy recyklingu – składają się z dwóch materiałów połączonych ze sobą, które trudno jest rozdzielić. Przez długi czas mówiło się więc, że łopaty wirnika są niemożliwe do przetworzenia.  

Problem zaczyna robić się palący. W 2021 r. w samych tylko Stanach Zjednoczonych wycofano z eksploatacji 8 tys. sztuk łopat. Ponieważ wykorzystanie energetyki wiatrowej na świecie będzie rosnąć, będzie rosnąć też ilość odpadów. Szacuje się, że do 2049 r. na całym świecie zostanie wyprodukowane łącznie ponad 6 tys. ton materiału na łopaty. Pojawiały się już projekty ich wykorzystania jako elementów placów zabaw, kładek dla pieszych oraz rowerów, a także wiaty dla rowerów. Nie są to jednak długoterminowe rozwiązania problemu odpadów z turbin wiatrowych.

Jednym ze sposobów na ponowne wykorzystanie łopat jest produkcja alternatywnego cementu. Wyeksploatowane łopaty są najpierw rozdrabniane do odpowiednich kształtów i rozmiarów, a następnie przetwarzane w piecach z pozostałymi składnikami. Jedna z firm zajmujących się tym procesem podaje , że pozwala to na odzysk ponad 90 proc. masy łopat. 65 proc. zastępuje część składników cementu. Prawie 30 proc. jest stosowana jako paliwo alternatywne do ogrzewania pieców. Szacuje się, że ogranicza to emisje dwutlenku węgla z produkcji cementu o 27 proc. W 2021 r. produkcja cementu odpowiadała za ponad 4 proc. globalnych emisji. Branża ta jest więc bardzo kłopotliwa, jeśli chodzi o wpływ na klimat. Nie chodzi tylko o energochłonność, która odpowiada za 40 proc. emisji z produkcji. Około połowa pochodzi z reakcji chemicznej zachodzącej w trakcie procesu – jej produktem ubocznym jest CO₂.

Istnieje też możliwość wytwarzania ze sproszkowanych odpadów z łopat tzw. granulek kompozytowych do produkcji nowych materiałów. Inna firma odzyskuje włókno szklane w procesie pirolizy, czyli spalania w wysokiej temperaturze bez obecności tlenu. Recyklingowane włókna mają zwykle słabsze parametry mechaniczne, ale wciąż można z nich wytwarzać nowe produkty dla przemysłu. Firma wspierana przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych, która także przeprowadza taki proces, planuje już otwarcie pierwszego w USA pełnowymiarowego zakładu recyklingu włókien szklanych. Przedstawiciele przedsiębiorstwa twierdzą, że jednostka będzie w stanie przetwarzać 5-7 tys. łopat turbin wiatrowych rocznie. Ich recykling powoli przestaje więc istnieć tylko w sferze badań i marzeń, a zaczyna wchodzić do przemysłu. 

Z nowym pomysłem na recykling wyszedł niedawno także duński start-up. Duńczycy przetwarzają wycofane z użytku łopaty w materiały budowlane. Mają mieć taką wytrzymałość, że bada się je też pod kątem ochrony przed pociskami. Dyrektor techniczny, Reinhard Kessing, powiedział, że ich zakłady działają w 100 proc. na czystej energii i są bezemisyjne. Nad tą technologią pracował ponad 20 lat, zaczynając od innych materiałów, o których również mówiło się, że nie da się ich zrecyklingować. A teraz zamierza otworzyć swoją pierwszą fabrykę przetwarzającą odpady z wiatraków. Start-up planuje budować swoje placówki w portach, aby móc łatwiej sprowadzać odpady z farm offshore.

Dzisiejsze łopaty wiatraków nie są proste w recyklingu – to fakt. Dlatego niektóre firmy opracowują już ich nowe rodzaje, które od początku, z założenia będą przeznaczone do recyklingu dzięki zastosowaniu alternatywnych materiałów. Takie podejście to ekoprojektowanie, czyli myślenie o przyszłych losach produktu już na etapie projektowania. 

Czy zbliżamy się do rozwiązania problemu odpadów z farm wiatrowych? Przecież nie chodzi tylko o to, aby źródła energii były bezemisyjne. Gospodarka obiegu zamkniętego także jest ważną częścią polityki Unii Europejskiej i jest elementem Zielonego Ładu. Technologie przetwarzania łopat istnieją, problemem wciąż są koszty. W miarę dojrzewania technologii, koszty będą spadać, czyniąc recykling bardziej opłacalnym. Dokładnie tak, jak działo się to z samym pozyskiwaniem energii z wiatru, zarówno onshore, jak i offshore.

Niedawno sytuacja na rynku turbin wiatrowych zaczęła się zmieniać. W ciągu ostatnich dwóch lat koszt budowy wiatraka wzrósł o prawie 40 proc. Przemysł odczuwa skutki pandemii i inwazji Rosji na Ukrainę, które wpłynęły na światową gospodarkę. Przyczyniły się m.in. do wzrostu inflacji czy cen surowców. Niektóre projekty farm wiatrowych są już wstrzymywane, inne opóźniane, co będzie spowalniać światową transformację energetyczną. Branży przyda się więc każde cięcie kosztów, np. te osiągnięte dzięki taniemu recyklingowi materiałów. Wyścig o komercjalizację tej technologii staje się ważniejszy niż kiedykolwiek.