將退役的風力渦輪機葉片變成橋樑只是為解決產業面臨的主要回收問題而提出的創新解決方案之一。
許多風力渦輪機葉片現已達到其使用壽命。由於安裝能夠產生更多能量的更大葉片的運作要求,更多的葉片提前停止服務。到 2023 年,英國和歐盟將有約 15,000 個渦輪葉片退役。
光是在愛爾蘭,到 2025 年就有超過 11,000 噸葉片退役。
除了葉片的巨大尺寸之外,其結構中使用的強化塑膠和玻璃纖維材料也是不可生物降解的。
“風力渦輪機葉片極難回收。拆除後如何處理它們的想法多種多樣,從將它們變成遊樂場滑梯到將它們加工成膠水和油漆的顆粒,」正在建造英國高速的Skanska Costain Strabag 財團的哈里森·奧哈拉(Harrison O 'Hara) 解釋道鐵路連接。
從刀刃到橋
材料的絕對強度和葉片的中空內部結構導致我們決定探索在人行天橋等建築項目中使用它們代替鋼材的可能性。
在愛爾蘭,科克大學學院已開始進行測試,旨在將葉片的各個部分整合到橫跨米德爾頓-楊格爾綠道的橋樑中。
「葉片來自退役的 Nordex N29 渦輪機,長 14m。對於這座跨度為 5m 的橋樑,我們從刀片上切下了一小段。葉片被用作橋樑的主要結構元件,在設計中發揮著重要作用。
「然而,由於其輕微彎曲的形狀,它們在美學上也很有吸引力,所以我們相信這將成為綠道路線上的一個有趣的特徵。我們也正在尋找其他再利用的刀片產品,例如戶外家具。
科克大學學院是更廣泛的「Re-Wind 計畫」的一部分,該計畫由來自貝爾法斯特女王大學、紐約市立大學和喬治亞理工學院的專家組成。 Re-Wind 正在研究的其他改造項目包括輸電塔、高速公路隔音屏障和沿海尾流休息區,以減少侵蝕。
高鐵連接線使用
英國高速鐵路承包商 Skanska Costain Strabag 也採用了類似的方案。它與國家複合材料中心合作,用鋼材替換退役的風力渦輪機葉片來加固混凝土,採用的工藝可將碳排放量減少高達 90%。
部分葉片將用於臨時通道、混凝土牆的頂部以及構成門艙底座的地面承載底座。
如果 Re-Wind 和 Skanska Costain Strabag 的這些專案取得成功,則可能為渦輪葉片成為建築業的重要組成部分鋪平道路。
新創新材料循環性
其他措施則專注於回收構成葉片的材料的方法。丹麥維斯塔斯風力渦輪機系統公司與奧爾胡斯大學合作開發了一種技術,將熱固性複合材料分解為纖維和環氧樹脂(一類塑膠)。
接下來是化學循環過程,使環氧樹脂分解成基礎零件,然後可用於建造新的渦輪葉片。因此,它為環氧樹脂創造了一條循環途徑,這意味著不會浪費任何材料。
挪威公司 Akers Horizons(阿克離岸風電公司的一部分)已將注意力轉向玻璃纖維材料。它與斯特拉斯克萊德大學合作,設計了一套獨特的熱回收和處理系統。
「我們從報廢的 GRP 廢物開始,然後對其進行分類並通過斯特拉斯克萊德大學的回收流程,最終得到可用於新產品的可重複使用的玻璃纖維,」Aker 的 Mats Ektvedt 說。 “這是真正產品循環的關鍵。”
Ektved 相信這項技術可能會改變更廣泛行業的遊戲規則。
「玻璃鋼廢料不僅對風電產業是一個挑戰,對所有在生產和製造過程中依賴玻璃鋼材料的產業也是一個挑戰。這包括汽車製造、海事船舶、石油和天然氣生產、建築、體育用品等,」他說。
“我們現在的重點是風力渦輪機葉片的回收,但我們的目標是開發足夠強大的回收過程來處理其他類型的廢物。”