Európa annak kockázatát hordozza, hogy a nehezen újrahasznosítható szélturbinalapátok lerakóhelyévé válik, de új kutatás „forró” megoldást talált.
A szélenergiát a klímaválságra adott egyik „legolcsóbb és legkönnyebben bővíthető megoldásként” tartják számon, fellendülése azonban egyre nagyobb aggodalmat kelt.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A Európa-szerte, a szárazföldön és a tengereken elszórtan álló turbinákat úgy tervezik, hogy ellenálljanak a legzordabb körülményeknek az erős UV-sugárzástól a heves széllökéseken és a szélsőséges hőmérsékleteken át egészen a villámcsapásokig.
Habár egy szélturbina teljes tömegének nagyjából 85–90 százaléka újrahasznosítható, a lapátok tartóssága miatt a fennmaradó elemek újrafeldolgozása nehéz.
A szélturbinák lapátjai elárasztják Európa hulladéklerakóit
Ennek következtében sok turbinalapát a használatból való kivonás után, jellemzően 20 évnyi üzemelést követően hulladéklerakóban köt ki, vagy elégetik.
Az Európában keletkező, leszerelt lapátokból származó éves hulladékmennyiség várhatóan az évtized végére növekszik, 2025-ben 20 000 tonnáról 2030-ra 55 000 tonnára, ahogy az idősebb flották elérik élettartamuk végét.
Ezt kezelendő a WindEurope, az európai szélipari szövetség, tavaly életbe lépett, önkéntes, ágazati szintű tilalmat vezetett be a lerakókban történő elhelyezésre.
A szövetség arra kéri az uniós döntéshozókat, hogy a tilalmat emeljék be a kötelező jogszabályok közé, mert érvelésük szerint ez tovább gyorsítaná a fenntartható újrahasznosítási technológiák fejlesztését.
Flash joule hevítésnek vetik alá a szélturbinák lapátjait
A kutatók nemrég új módszert fedeztek fel a nehezen újrahasznosítható szélturbinák lapátjainak második életre keltésére, mégpedig úgy, hogy „rövid, intenzív hőimpulzusnak” teszik ki őket.
A Chem Circularity (forrás: angol) tudományos folyóiratban megjelent tanulmány szerint az úgynevezett „flash joule heating” képes a gyakran szilíciumot tartalmazó üvegszálas kompozitból és szénben gazdag polimer gyantából készült lapátokat szilícium-karbiddá és grafénné alakítani, két, a gyártásban nagy értéket képviselő anyaggá.
A lapátokat néhány másodperc alatt körülbelül 2000 °C-ra hevítették fel, ilyen magas hőmérsékleten a szén reakcióba lép a szilíciummal, és szilícium-karbidot hoz létre, amely kemény, hőálló anyag.
Ugyanezek között a feltételek között a szén grafénné is tud rendeződni, ez az anyag pedig nagy szilárdságáról, valamint kiváló hő- és elektromos vezető képességéről ismert.
A kutatócsoport megállapította, hogy ha a feldarabolt lapátokat hevítés előtt más anyagokhoz adják, az így keletkező új anyag még alkalmasabbá válik új rotorlapátok gyártására.
A visszanyert anyagok mindössze 0,3 százaléka (tömegarányban) is elegendő volt ahhoz, hogy a gyantát merevebbé és erősebbé tegye, valamint 27 százalékkal növelje a húzóterheléssel szembeni, és 9 százalékkal a hajlítással szembeni alakváltozási ellenállását.
„A szilícium-karbid és a grafén keveréke újra beépíthető a gyantákba új szélturbinák lapátjaihoz, és javítja azok mechanikai és hőtechnikai tulajdonságait” – mondja Bing Deng, a tanulmány vezető szerzője, valamint a kínai Csinghua Egyetem vegyész- és környezetmérnöke.
„Ez több mint újrahasznosítás, ez értéknövelő újrafeldolgozás. Olyasmit alakítunk át, aminek kevés az értéke, olyasmivé, ami sokkal többet ér.”