Am 16. Dezember wurden drei 12 Meter lange Windturbinenblätter per LKW von einem Windpark in Belfast zum gebracht Cork Institute of Technology in Südirland.
In den nächsten Monaten werden Bauingenieure die Klingen einer Reihe von Tests unterziehen, während sie eine Fußgängerbrücke entwerfen und bauen, die sie anstelle traditioneller Stahlträger verwendet. Bis April wird die mit Windkraftanlagen gefertigte Brücke fertiggestellt sein und die Städte Youghal und Middletown verbinden.
Es könnte der erste von vielen sein
Angela Nagle, Doktorandin im Bauingenieurwesen am University College Cork, untersucht ökologische, wirtschaftliche und politische Fragen im Zusammenhang mit Brücken aus Windkraftanlagen
Er hofft, in nicht allzu ferner Zukunft Dutzende von ihnen auf dem irischen Land zu sehen.
Da bis 11.000 voraussichtlich 2025 Tonnen Windturbinen in ganz Irland außer Betrieb genommen werden, sollte es keinen Mangel an Material geben, mit dem man arbeiten kann.
Der Traum, Windturbinen zu recyceln, um sie in Brücken umzuwandeln, ist Teil einer ständig wachsenden Anstrengung, kreative Wege zur Bewirtschaftung von "erneuerbarem Abfall" zu finden. Eine einzigartige Herausforderung. Da Windturbinenblätter sehr groß und robust sind, hoffen Nagle und Kollegen, sie auch für Strommasten und mehr wiederverwenden zu können.
Inzwischen auch General Electric gab vor kurzem bekannt, dass es begonnen hat, stillgelegte Windkraftanlagen umzuwandeln, während Wissenschaftler des National Renewable Energy Laboratory neue Materialien vorbereiten, die die Windkraftanlagen der Zukunft viel besser recycelbar machen könnten als der heutige Stand der Technik.
Zusammengenommen könnten diese Innovationen (sofern sie sich als technisch und wirtschaftlich machbar erweisen) dazu beitragen, den Alptraum von Windturbinenabfall abzuwenden, ein potenziell sehr schlimmes Phänomen.
Windkraftanlagen haben eine Lebensdauer
„Wenn wir wirklich eine nachhaltige und erneuerbare Brennstoffquelle wollen, ist es nicht angebracht, die Umwelt mit weggeworfenen Materialien zu verschmutzen“, sagt Nagle. Und er hat recht.
Windenergieanlagen werden für eine Lebensdauer von rund 20 Jahren gebaut und die meisten der bestehenden Anlagen haben noch nicht das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht. Windkraftanlagen werden jedoch häufig früher außer Betrieb genommen, da Unternehmen sie durch größere ersetzen, die mehr Energie produzieren können, ein Prozess, der als „Repowering“ bezeichnet wird.
Und wenn die alten Windkraftanlagen den Wind nicht mehr aufnehmen, müssen sie irgendwohin. Dies bedeutet oft eine Deponie, auf der die Schaufeln viel Platz beanspruchen.
zweite das Electric Power Research Institute, die Dimensionen der Blätter seien in den vergangenen Jahren „deutlich gewachsen“, von einem durchschnittlichen Durchmesser von 45 Metern im Jahr 1997 auf 110 Meter im Jahr 2017. Sie seien sehr schwer zu bewegen und nicht biologisch abbaubar.
Natürlich machen sie einen kleinen Bruchteil des gesamten Abfalls aus, den wir jedes Jahr produzieren, aber es wäre immer noch besser für die Umwelt und das Klima, wenn wir diese Anlagen auf irgendeine Weise wiederverwenden könnten.
Re-Wind, wie Windkraftanlagen wiedergeboren werden
Aus dem 2016, Zurückspulen, Eine Zusammenarbeit zwischen den USA, der Republik Irland und Nordirland (mit Forschern und Geldern aller drei Regierungen) untersuchte die Möglichkeit, Windkraftanlagen für eine Vielzahl von Tiefbauprojekten umzufunktionieren. Innerhalb der nächsten sechs Monate plant das Team die ersten beiden groß angelegten Demonstrationen.
Zusätzlich zu Fußgängerbrücke in der Grafschaft Cork, auch die „Klingenstange“, ein Projekt zur Wiederverwendung von Windkraftanlagen als große Hochspannungsmasten. Um die Idee zu testen, werden im nächsten Sommer drei demontierte Rotorblätter als elektrische Masten in einem Windpark in Kansas installiert.
Das Re-Wind-Team hat jedoch noch viele andere Ideen zum Testen. Das horizontale Verlegen von Klingen entlang von Küstenabschnitten dient als Wellenbrecher und hilft, die Küstenerosion zu verhindern. Verwendung als Lärmschutzwände für Autobahnen und Trennwände für Skateparks, Bögen oder Kunstinstallationen.
Die alten Windkraftanlagen könnten sogar unter Wasser installiert werden, um als künstliches Gerüst für die zu dienen Korallenriff, vielleicht in den gleichen Gebieten, in denen Offshore-Windkraftanlagen gebaut werden.
Wie wäre es dort Häuser zu bauen?
Die Gruppe freut sich besonders über die Aussicht, alte Windkraftanlagen auch für den Bau von bezahlbarem Wohnraum zu nutzen. „Eines der ersten Dinge, die wir uns angesehen haben, war, diese Klingen in Stücke zu schneiden, um sie kostenlos oder zu einem sehr geringen Preis zu verschenken. Zu wem? Menschen in wirtschaftlich benachteiligten Stadtteilen, die sie zum Bauen nutzen könnten“, in Form von Wohncontainern.
Andere, wie General Electric, verwenden alte Turbinenschaufeln, um neue Materialien zu erhalten. Im vergangenen Monat gab die Division für erneuerbare Energien bekannt, dass sie einen Vertrag mit dem Recyclingunternehmen Veolia North America geschlossen hat. Dabei werden die stillgelegten Windkraftanlagen genommen, zerkleinert und als Rohstoff in den Zementöfen verwendet.
Die Verwendung von geschredderten Klingenabfällen zur Herstellung von Zement ist eine Technik, die als Co-Processing bekannt ist. Es wurde erstmals vor etwa einem Jahrzehnt in Europa kommerziell eingesetzt. Diese Anwendung könnte zur Lösung einer weiteren Umweltherausforderung beitragen. Das ist die enorme Klimabelastung bei der Zementherstellung, bei der der Kalkstein in einem Ofen auf über 1500 °C erhitzt wird.
GE schätzt, dass durch die Verbrennung von Windkraftanlagen die Kohlenstoffemissionen aus der Zementherstellung um 27% reduziert werden können.
GE lehnte es ab, seine Daten zu teilen, die die klimatischen Vorteile seiner Co-Verarbeitungstechnik belegen.
Unabhängige von Nagle durchgeführte Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die gemeinsame Verarbeitung immer noch umweltfreundlicher ist als die Deponierung. Und in jedem Fall ist es bei der Erzeugung von Emissionen vorzuziehen, dies als letzte Option in Betracht zu ziehen.
Die Zukunft? Windklonen
In nicht allzu ferner Zukunft könnte die beste Option darin bestehen, die Materialien, aus denen Windkraftanlagen bestehen, wiederzugewinnen, um neue zu produzieren.
Selbst mit größeren Umweltauswirkungen als die einfache Wiederverwendung könnte dies zu einer wichtigen Abfallmanagementlösung werden, die zu einer Sättigung führen könnte.
Heutzutage ist das Recycling von Materialien schwierig, da die meisten Windturbinen aus einem "wärmehärtenden Harz" hergestellt werden, Ein ultrastarker Kunststoff, der bei hohen Temperaturen in einem chemischen Prozess gehärtet wird, der nicht reversibel ist.
„Typische duroplastische Materialien schmelzen nicht“, sagt er Derek Berry, leitender Ingenieur für Windtechnologie am National Renewable Energy Laboratory. „Deshalb sind unsere Recyclingmöglichkeiten begrenzt, weniger kosteneffizient und hinsichtlich der Materialeigenschaften weniger sinnvoll.“
Der Weg zu Thermoplasten
Berry und sein Team haben in den letzten fünf Jahren untersucht, ob duroplastische Harze durch Thermoplaste ersetzt werden können, eine andere Art von Polymer, das geschmolzen und wiederverwendet werden kann.
Nach dem Bau eines 13-Meter-Windmessers aus thermoplastischem Harz und einer Reihe von Vergleichstests mit einem herkömmlichen duroplastischen Blatt waren die Ergebnisse ermutigend - die beiden Messertypen haben laut einem veröffentlichten Artikel sehr ähnliche mechanische Eigenschaften. im Oktober in der Zeitschrift Renewable Energy.
Sich auf den Wind verlassen
Was ist der nächste Schritt?
