Με αφορμή τα προσωπικά του βιώματα ,ο Ρόμπερτ Τσάι , κάτοικος Ταϊβάν, προσπαθεί να λύσει ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα του κλάδου των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.Τα ισχυρά πτερύγια των ανεμογεννητριών που είναι σχεδόν αδύνατον να ανακυκλωθούν. Η εταιρεία του, Swancor Holding, είναι μία από τις πολλές εταιρείες παγκοσμίως που προσπαθούν να αναπτύξουν νέα προϊόντα που μιμούνται τις φυσικές ιδιότητες του υλικού λεπίδων, αλλά μπορούν να ανακυκλωθούν χημικά, επιτρέποντας στα ενεργοβόρα εξαρτήματά τους να επαναχρησιμοποιηθούν σε άλλα προϊόντα. Ωστόσο, υπάρχουν προκλήσεις όσον αφορά τη διασφάλιση της διατήρησης των προϊόντων.
Κάθε χρόνο αυξάνονται οι εγκαταστάσεις τουρμπίνων με το μέγεθος των πτερυγίων να αυξάνεται συνεχώς για να συλλέγει τον άνεμο πιο αποτελεσματικά. Με ωφέλιμη διάρκεια ζωής περίπου τα 20 έτη, τα σύνθετα απόβλητα από αποσυρθείσες λεπίδες αναμένεται να εικοσαπλασιαστούν τις επόμενες δύο δεκαετίες, φτάνοντας περίπου τους 782.000 μετρικούς τόνους το 2044, σύμφωνα με το BloombergNEF.
Η βιομηχανία αιολικής ενέργειας παράγει λιγότερα σύνθετα απόβλητα σε σύγκριση με άλλες βιομηχανίες, όπως οι κατασκευές και τα ηλεκτρονικά, και περίπου το 90% των στροβίλων - που περιλαμβάνει τον πύργο και άλλα εξαρτήματα - μπορούν να ανακυκλωθούν καθώς πολλά μέρη είναι κατασκευασμένα από χάλυβα. Πολλές εταιρείες, ωστόσο, αναζητούν τρόπους για να μειώσουν τα απόβλητα λεπίδων με οικονομικά αποδοτικό τρόπο για να επιτύχουν τους στόχους αειφορίας τους.
Το εργοστάσιο της Swancor στην Ταϊβάν, όπου η εταιρεία προμηθεύει σύνθετα υλικά για την κατασκευή λεπίδων και άλλες βιομηχανίες, δίνει μια ματιά στο πώς μπορεί να μοιάζει αυτό το μέλλον. Τα κίτρινα ράφια ύψους δύο μέτρων χωρούν σχεδόν 200 καρούλια από ανθρακονήματα, μήκους 2,5 χιλιομέτρων το καθένα. Ένα μηχάνημα τα τραβάει αργά μεταξύ τους και τα βυθίζει σε ένα παχύρρευστο, ανοιχτό ρετσίνι. Το υλικό επεξεργάζεται με θερμότητα για να στερεοποιηθεί και υποβάλλεται σε επεξεργασία με πίεση ομοιόμορφα μέχρι να σχηματιστεί μια λεπτή μαύρη σανίδα.
Γνωστό ως σύνθετο υλικό από ανθρακονήματα, αυτό το υλικό ήταν το κλειδί για την ανάπτυξη της αιολικής βιομηχανίας. Ισχυρό, ελαφρύ και ευέλικτο, επιτρέπει στους κατασκευαστές να κατασκευάζουν λεπίδες μακρύτερες ακόμα από τα γήπεδα ποδοσφαίρου, επιτρέποντας στις τουρμπίνες να παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια με λιγότερα χρήματα. Σε πολλά μέρη του κόσμου, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από την αιολική ενέργεια είναι πλέον φθηνότερη από την καύση ορυκτών καυσίμων. Το πρόβλημα, τουλάχιστον σε ό,τι αφορά την ανακύκλωση, είναι η θερμοσκληρυνόμενη ρητίνη. Δεν μετατρέπεται εύκολα σε υγρό σχήμα μόλις σκληρύνει. Όταν οι λεπίδες έχουν φτάσει στο τέλος της ζωής τους, αυτή η σκληρυμένη ρητίνη καθιστά δύσκολη την εξαγωγή και την επαναχρησιμοποίηση των ινών άνθρακα, οι οποίες είναι τόσο πολύτιμες όσο και με ένταση εκπομπών. Ενώ μια μικρή ποσότητα λεπίδων επανατοποθετείται σε πράγματα όπως γέφυρες και παγκάκια πάρκων, τα περισσότερα κόβονται και καταλήγουν σε χωματερές ή βιομηχανικούς φούρνους.
Ακόμη και χωρίς λεπίδες ανακύκλωσης, η αιολική ενέργεια εξακολουθεί να είναι πολύ καλύτερη για το περιβάλλον από την καύση ορυκτών καυσίμων. Η βιομηχανία εξακολουθεί να αναζητά λύσεις για να δημιουργήσει μια κυκλική οικονομία για τους στρόβιλους και να τερματίσει τον εφιάλτη των δημοσίων σχέσεων που ξετυλίγεται κάθε φορά που οι φωτογραφίες παλαιών λεπίδων που σαπίζουν σε μια τάφρο γίνονται viral. «Οι άνθρωποι επέκριναν τον άνεμο ως «απορριπτική ενέργεια» λόγω των μη ανακυκλώσιμων λεπίδων», είπε ο Τσάι. «Δεν πείστηκα και επένδυσα στις προσπάθειές μας (έρευνα και ανάπτυξη) και μετά από αρκετά χρόνια καταφέραμε να τα καταφέρουμε. Αλλάξαμε το υλικό».
Η καινοτομία της Swancor είναι μια νέα ρητίνη που ονομάζει EzCiclo. Ο Τσάι υποστηρίζει ότι έχει τις ίδιες φυσικές ιδιότητες με τις ρητίνες που χρησιμοποιούνται σήμερα, αλλά μπορεί να διαλυθεί σε θερμαινόμενο δοχείο ενός εξειδικευμένου υγρού που η εταιρεία ονομάζει CleaVER, επιτρέποντας την επαναχρησιμοποίηση των ινών.
Η Swancor έχει δημιουργήσει μια επίδειξη διαδικασίας ανακύκλωσης στο εργοστάσιό της στην Ταϊβάν.Τα υπολείμματα από το πάτωμα παραγωγής τροφοδοτούνται σε ένα μεγάλο μεταλλικό καζάνι που συγκρατεί το υγρό. Καθώς το σύνθετο υλικό διεισδύει από τον διαλύτη, η εποξειδική ρητίνη διασπάται από τις διογκωμένες ίνες άνθρακα. Το μίγμα αποστέλλεται αργότερα σε μια περιστρεφόμενη μηχανή για να διαχωριστούν οι ίνες από το υγρό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την παραγωγή πολυεστέρα μετά τον καθαρισμό. Οι ίνες στη συνέχεια στεγνώνουν, αφήνοντας σακούλες γεμάτες μαύρες συστάδες ινών άνθρακα.
Είναι πολύ κοντές και μειωμένης αντοχής για να επαναχρησιμοποιηθούν σε νέα πτερύγια ανεμογεννητριών, αλλά μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για την κατασκευή μεγάλης ποικιλίας προϊόντων, από προφυλακτήρες αυτοκινήτου μέχρι τραπέζια κατασκήνωσης. Τα σκραπ της αεροδιαστημικής είναι η πιο σημαντική πηγή επαναχρησιμοποιήσιμων ινών άνθρακα. Η παγκόσμια αγορά ανακυκλωμένων ινών άνθρακα αναμένεται να ανέλθει σε 278 εκατομμύρια δολάρια έως το 2028. Είναι σχετικά μικρός αριθμός σε σύγκριση με τα 217 δισεκατομμύρια δολάρια που επενδύθηκαν στην αιολική ενέργεια πέρυσι, σύμφωνα με την BNEF. Αλλά η λύση θα μπορούσε να εξοικονομήσει χιλιάδες τόνους απορριμμάτων από τη βιομηχανία.
Η διαδικασία ανακύκλωσης σύνθετων ινών άνθρακα εκπέμπει περίπου 2 κιλά διοξειδίου του άνθρακα για κάθε κιλό ανακυκλωμένης ίνας άνθρακα, σε σύγκριση με περισσότερα από 55 κιλά εκπομπών για την παραγωγή παρθένου υλικού, τονίζει η Swancor. Η εταιρεία εξακολουθεί να εργάζεται σε μια αξιολόγηση του κύκλου ζωής με τον πελάτη της Goldwind να εξετάζει τον αντίκτυπο των ανεμογεννητριών που κατασκευάζονται με την ανακυκλώσιμη ρητίνη της σε όλη τη διάρκεια ζωής τους.
Η Swancor δεν είναι η μόνη που προσπαθεί να αναπτύξει ανακυκλώσιμο υλικό για πτερύγια ανέμου. Μια μονάδα του ομίλου Aditya Birla Group με έδρα τη Βομβάη παράγει μια ανακυκλώσιμη ρητίνη που χρησιμοποιήθηκε σε ένα υπεράκτιο αιολικό πάρκο στη Γερμανία που τέθηκε σε λειτουργία το 2022.
Το υλικό της Swancor βρίσκεται ακόμα σε φάση δοκιμών. Η Siemens Gamesa, η Vestas Wind Systems A/S και η Ming Yang Smart Energy Group δοκιμάζουν όλα το υλικό, δήλωσε ο Τσάι. Η Siemens Gamesa, για παράδειγμα, έχει 20 λεπίδες με τη νέα ρητίνη, σύμφωνα με έναν εκπρόσωπο. Η εταιρεία έχει δεσμευτεί να παράγει 100% ανακυκλώσιμες τουρμπίνες μέχρι το 2040.
Το EzCiclo κοστίζει περίπου 10% έως 15% περισσότερο από την παραδοσιακή ρητίνη, αλλά αυτό αυξάνει το συνολικό κόστος του έργου μόνο κατά ένα κλάσμα, είπε ο Τσάι. Η Swancor στηρίζει τους προγραμματιστές που κάνουν αυτόν τον συμβιβασμό για να επιτύχουν τους στόχους βιωσιμότητας τους.
Η εταιρεία θα πρέπει να αποδείξει ότι οι ανακυκλώσιμες λεπίδες λειτουργούν στο ίδιο επίπεδο με τις μη ανακυκλώσιμες αντίστοιχές τους, επιπλέον να διασφαλίσει ότι οι αγοραστές έχουν πρόσβαση σε κέντρα ανακύκλωσης δεδομένης της σχεδόν ανύπαρκτης αλυσίδας εφοδιασμού. Ωστόσο, το αν οι κατασκευαστές αιολικής κατασκευής στρέφονται σε ανακυκλώσιμα πτερύγια σε εμπορική κλίμακα είναι ένα ανοιχτό ερώτημα, ιδιαίτερα δεδομένης της καινοτομίας τους."Ως προγραμματιστής, δεν μπορείτε να αντέξετε οικονομικά να αποτυγχάνετε τα blades με ρυθμό πέρα από τον οποίο θα μοντελοποιούσατε κανονικά στα προγνωστικά σας χρονοδιαγράμματα συντήρησης, επομένως μπορεί να υπάρχει απροθυμία να υιοθετήσετε αυτόν τον εξοπλισμό έως ότου υπάρχουν αρκετές τοποθεσίες σε λειτουργία και σαφή στοιχεία τη μακροπρόθεσμη αντοχή τους", δήλωσε ο Paul Jensen, λέκτορας επιχειρήσεων, περιβάλλοντος και ανάπτυξης στο Πανεπιστήμιο του Leeds. Yποστήριξε ακόμη ότι παραμένουν εκκρεμή ερωτήματα σχετικά με την ποιότητα των ανακυκλωμένων υλικών και το ποιος θα παρέχει τις υπηρεσίες ανακύκλωσης, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν "πολλά εάν, αλλά και ίσως" σχετικά με το εάν οι νέες λεπίδες θα απογειωθούν.
Η ίδια η Swancor έχει εντοπίσει μερικές από αυτές τις προκλήσεις, αν και τις βλέπει ως προκλήσεις που μπορεί να ξεπεράσει. Ο Jensen πρόσθεσε ότι, ενώ υπάρχουν αυτές οι προειδοποιήσεις, οι νέες λεπίδες είναι "μια κίνηση προς τη σωστή κατεύθυνση, ωστόσο". Από την πλευρά της, η Siemens Gamesa δεν βρήκε διακριτές διαφορές μεταξύ τυπικών και ανακυκλώσιμων λεπίδων όσον αφορά τη λειτουργία, σύμφωνα με έναν εκπρόσωπο.
Υπάρχουν λίγες κυβερνητικές εντολές ή κίνητρα για την παραγωγή και χρήση ανακυκλώσιμων λεπίδων. Αρκετές ευρωπαϊκές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Γερμανίας και της Ολλανδίας, έχουν απαγορεύσει την αποστολή πτερυγίων σε χώρους υγειονομικής ταφής, ενώ η Κίνα έχει προτείνει ένα σύνολο προτύπων για την ανακύκλωση χερσαίων ανεμογεννητριών τον Ιανουάριο. Η οδηγία λέει ότι δεν συνιστάται η υγειονομική ταφή ή η αποτέφρωση των λεπίδων που αποσύρονται. Η χώρα έχει μακράν την μεγαλύτερη εγκατεστημένη αιολική δυναμικότητα και εάν οι κανόνες τεθούν σε ισχύ, θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για τη βιομηχανία.
