Δεν έφτανε ο πανευρωπαϊκός προβληματισμός για τη χρηματοδότηση της περαιτέρω ανάπτυξης της αιολικής ενέργειας  -όπως και γενικότερα των ΑΠΕ- αλλά έχει αρχίσει να εγείρεται και προβληματισμός για την (αναγκαία) αντικατάσταση των παλιών ανεμογεννητριών.

Και αυτό γιατί τίθεται επ’ αμφιβόλω το οικονομικό όφελος για τις επιχειρήσεις που ανακυκλώνουν το υλικό τους προκειμένου να το πουλήσουν για άλλες χρήσεις.

Σύμφωνα με το γερμανικό Ινστιτούτο Χημικής Τεχνολογίας Fraunhofer, οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούν περίπου δέκα κιλά υλικού πτερυγίων ρότορα (βασικό εξάρτημα της ανεμογεννήτριας) ανά εγκατεστημένο κιλοβάτ ισχύος. Παρά την τεχνική πρόοδο και την ανάπτυξη του ρότορα, ο αριθμός αυτός δεν έχει αλλάξει σχεδόν καθόλου.

Πέρυσι, στη Γερμανία αποσυναρμολογήθηκαν ανεμογεννήτριες συνολικής ισχύος 534 μεγαβάτ. Αυτό αντιστοιχεί σε περισσότερους από 5.000 τόνους παλαιών πτερυγίων ρότορα.

Ωστόσο, αυτό είναι μόνο η αρχή. Εξάλλου, η αποσυναρμολόγηση αφορά και τις τουρμπίνες που ανεγέρθηκαν γύρω στην αλλαγή της χιλιετίας. Ωστόσο, τα ισχυρότερα χρόνια επέκτασης της αιολικής βιομηχανίας ακολούθησαν μόλις τη δεκαετία του 2010. Αυτό σημαίνει ότι οι όγκοι θα αυξηθούν σημαντικά στο ορατό μέλλον.

«Σε αυτή τη δεκαετία αναμένεται να παράγονται ετησίως έως και 20.000 τόνοι υλικού πτερυγίων ρότορα, ενώ για τη δεκαετία του 2030 προβλέπονται έως και 50.000 τόνοι ετησίως», αναφέρει η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Περιβάλλοντος.

Κατά την αποσυναρμολόγηση των ανεμογεννητριών, το ενδιαφέρον επικεντρώνεται στα πτερύγια του ρότορα, επειδή είναι το πιο ευαίσθητο εξάρτημα όσον αφορά την ανακύκλωση.

«Το 95% της μάζας μιας ανεμογεννήτριας είναι εύκολα ανακυκλώσιμο», λέει ο Steffen Czichon, επικεφαλής του τμήματος Rotor Blades στο Fraunhofer Institute for Wind Energy Systems στο Bremerhaven. Πρόκειται κυρίως για τον χάλυβα και άλλα μέταλλα που μπορούν να λιώσουν. Επιπλέον, το σκυρόδεμα από τον πύργο και τα θεμέλια επεξεργάζεται σε χαλίκι για τα έργα πολιτικού μηχανικού.

Τα πτερύγια του ρότορα, από την άλλη πλευρά, είναι πιο δύσκολο να απορριφθούν, επειδή αποτελούνται από ένα μείγμα υλικών – έναν πυρήνα από ξύλο balsa, ματ από ίνες γυαλιού και, όλο και περισσότερο, ίνες άνθρακα. Μια ρητίνη συγκρατεί όλα τα μέρη μαζί. Το πλαστικό ενισχυμένο με ίνες γυαλιού (GRP) και το πλαστικό ενισχυμένο με ίνες άνθρακα (CFRP) είναι τα πιο δύσκολα υλικά στο μείγμα. Και τα δύο απαιτούν τις δικές τους μεθόδους διάθεσης, σύμφωνα με τη Handelsblatt.

Μέχρι σήμερα, τα απόβλητα GRP χρησιμοποιούνται κυρίως από την τσιμεντοβιομηχανία. Τεμαχισμένα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αδρανή υλικά. Αυτό είναι ελκυστικό για τους κατασκευαστές τσιμέντου, επειδή το πυρίτιο στις ίνες γυαλιού αντικαθιστά την άμμο και η περιβάλλουσα μήτρα συνθετικής ρητίνης εξοικονομεί ορυκτά καύσιμα.

Ωστόσο, ούτε η ρητίνη ούτε οι ίνες ανακυκλώνονται ξανά σε έναν κύκλο παραγωγής.

Οι υψηλές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας διαταράσσουν την αγορά

Ωστόσο, η σχετική αγορά είναι δύσκολη. Η εταιρεία Neocomp στη Βρέμη, πρωτοπόρος στον τεμαχισμό και την επεξεργασία φύλλων, αναγκάστηκε να κλείσει τη μονάδα της επειδή δεν ήταν πλέον οικονομικά βιώσιμη. Αυτό ανακοινώθηκε από την ιδιοκτήτρια εταιρεία Nehlsen κατόπιν έρευνας. Προφανώς, οι υψηλές τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος έπαιξαν σημαντικό ρόλο σε αυτό, σύμφωνα με ειδικούς του κλάδου.

Η τσιμεντοβιομηχανία Holcim που χρησιμοποιούσε τις επεξεργασμένες ίνες στην παραγωγή της στο παρελθόν, πρέπει σήμερα να τα βγάλει πέρα χωρίς αυτές. Άλλος προμηθευτής δεν είναι προς το παρόν διαθέσιμος, λέει εκπρόσωπος της Holcim.

Εν τω μεταξύ, ωστόσο, έχουν ανοίξει άλλες οδοί διάθεσης για το GRP. Τα απόβλητα χρησιμοποιούνται επίσης στην παραγωγή σύνθετων υλικών ξύλου-πλαστικού (WPC), τα οποία είναι σύνθετα υλικά ξύλου-πλαστικού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή σανίδων καταστρώματος, για παράδειγμα.

Αλλά και αυτό είναι απλώς μια μορφή ανακύκλωσης – και μια αναβολή του προβλήματος στο μέλλον. Εξάλλου, οι σανίδες θα πρέπει επίσης να απορριφθούν κάποια στιγμή. Για το λόγο αυτό η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Περιβάλλοντος εξετάζει καλύτερες επιλογές. «Νέες έρευνες υποδεικνύουν ότι θα πρέπει να εξεταστεί η χρήση τους στην τήξη γυαλιού υψηλότερης ποιότητας», εξηγεί η υπηρεσία.

Ένας άλλος τρόπος ανακύκλωσης των σύνθετων υλικών ινών είναι η πυρόλυση. Κατά τη διαδικασία αυτή, οι συνθετικές ρητίνες – δηλαδή οι οργανικές ενώσεις – διασπώνται στις βασικές χημικές δομικές τους μονάδες σε υψηλές θερμοκρασίες και σε μεγάλο βαθμό απουσία οξυγόνου. Μόνο οι ίνες παραμένουν ως στερεά. Στην πράξη, αυτή είναι μια ελκυστική επιλογή για το CFRP, λέει ο ερευνητής της Fraunhofer Czichon – αλλά όχι για το GFRP.

Υπάρχουν οικονομικοί λόγοι για αυτό. Οι νέες ίνες άνθρακα είναι τόσο ακριβές που η ανάκτηση αξίζει τον κόπο. Οι γυάλινες ίνες, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ φτηνές για την παραγωγή νέων ώστε να δικαιολογείται το κόστος της ανάκτησης. Είναι αλήθεια ότι οι ανακυκλωμένες ίνες είναι κατώτερης ποιότητας σε σύγκριση με το παρθένο υλικό. Ωστόσο, λόγω του πλεονεκτήματος της τιμής, εξακολουθούν να υπάρχουν τομείς εφαρμογής για τις ανακτημένες ίνες άνθρακα.

Η ανακύκλωση λαμβάνεται υπόψη

Εκτός από τις λεγόμενες τεχνολογίες end-of-pipe, οι οποίες ξεκινούν την ανακύκλωση μόνο στο τέλος της διάρκειας ζωής των ανεμογεννητριών, οι κατασκευαστές αρχίζουν επίσης να επανεξετάζουν την προσέγγισή τους. Σχεδιάζουν ήδη την ανακύκλωση των πτερυγίων του δρομέα κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Ο διαχωρισμός των επιμέρους τμημάτων είναι το κύριο πρόβλημα με τα σύνθετα υλικά, αν και η πρόοδος στις ιδιότητες της ρητίνης θα μπορούσε να δώσει μια λύση.

Με την ονομασία «Recyclable Blade», ο κατασκευαστής ανεμογεννητριών Siemens Gamesa έχει αναπτύξει ένα πτερύγιο ρότορα που χρησιμοποιεί έναν νέο τύπο ρητίνης. Η δομή και η διαδικασία παραγωγής παραμένουν ίδιες, εξηγεί ο εκπρόσωπος της εταιρείας Marco Lange. «Η ρητίνη έχει τις ίδιες ιδιότητες προϊόντος με τη συμβατική ρητίνη, αλλά μπορεί να διαλυθεί σε ελαφρώς θερμαινόμενο ήπιο οξύ στο τέλος του κύκλου ζωής της». Σύμφωνα με τον Lange, αυτό είναι «συγκρίσιμο με το οξικό οξύ».

Με αυτόν τον τρόπο, «τα διάφορα συστατικά και η ίδια η ρητίνη μπορούν να ανακυκλωθούν για νέες εφαρμογές χωρίς μεγάλη κατανάλωση ενέργειας ή κόστους», εξηγεί ο Lange. Για παράδειγμα, οι γυάλινες ίνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην αυτοκινητοβιομηχανία ή για την παραγωγή καταναλωτικών αγαθών. Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως πρώτη ύλη για την παραγωγή νέων ινών. Ακόμα και η ρητίνη μπορεί να ανακυκλωθεί για νέες εφαρμογές χωρίς υψηλή κατανάλωση ενέργειας ή κόστους.

Το πρώτο έργο στο οποίο χρησιμοποιήθηκε η ανακυκλώσιμη λεπίδα ήταν το υπεράκτιο αιολικό πάρκο Kaskasi στη γερμανική Βόρεια Θάλασσα το 2022. Έκτοτε, πολλά ακόμη υπεράκτια αιολικά πάρκα έχουν εγκατασταθεί με τις καινοτόμες λεπίδες ρότορα, λέει ο Lange. Αυτές είναι διαθέσιμες τόσο για χερσαία όσο και για υπεράκτια αιολικά πάρκα.

Μέχρι στιγμής, οι πελάτες έχουν «ακόμη πληρώσει μια επιπλέον χρέωση για την πρόσθετη βιωσιμότητα των ανακυκλώσιμων πτερυγίων», εξηγεί ο εκπρόσωπος της Siemens Gamesa. Ωστόσο, αναμένεται ότι η διαφορά τιμής μπορεί να μειωθεί όλο και περισσότερο καθώς οι πωλήσεις αυξάνονται – και ότι η Siemens Gamesa θα παράγει στο μέλλον μόνο ανακυκλώσιμα πτερύγια.

Πολύπλοκη εφοδιαστική

Στην πράξη, ωστόσο, υπάρχουν και άλλες προκλήσεις – και μία από αυτές είναι τα logistics. Η μεταφορά των τεράστιων πτερυγίων ρότορα πριν από τη συναρμολόγηση των ανεμογεννητριών είναι εξαιρετικά χρονοβόρα.

Επομένως, οι φορείς εκμετάλλευσης θέλουν να αποφύγουν την επανάληψή της κατά τη διάρκεια της αποσυναρμολόγησης. «Η αποσυναρμολόγηση των πτερυγίων του ρότορα επί τόπου είναι η καλύτερη λύση», εξηγεί ο ερευνητής Czichon. Στην περίπτωση των υπεράκτιων ανεμογεννητριών, όπου η θαλάσσια μεταφορά δεν είναι προβληματική, η επεξεργασία πραγματοποιείται ιδανικά στο λιμάνι.

Ωστόσο, η αποσυναρμολόγηση στον τόπο χρήσης δεν είναι εντελώς χωρίς προβλήματα. Σύμφωνα με την Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Περιβάλλοντος, υπάρχει κίνδυνος έκλυσης σκόνης που περιέχει άνθρακα ή γυάλινες ίνες, εάν τα πτερύγια του ρότορα τεμαχίζονται απευθείας στο χώρο της ανεμογεννήτριας.

«Πρέπει να καθιερωθούν κατάλληλες διαδικασίες για να διασφαλιστεί ότι η σκόνη αυτή δεν εισέρχεται στο περιβάλλον ούτε επηρεάζει την υγεία των εργαζομένων», απαιτεί η αρχή. Ο ερευνητής Czichon, ωστόσο, πιστεύει ότι η προσπάθεια που απαιτείται για την πρόληψη των εκπομπών σκόνης είναι δικαιολογημένη.

Ορισμένα από τα προβλήματα που προκαλεί η ανακύκλωση, από την άλλη πλευρά, είναι αρκετά ασήμαντα: «Η τεκμηρίωση των κατασκευαστών είναι συχνά ανεπαρκής και σε ορισμένες περιπτώσεις οι εταιρείες δεν υπάρχουν καν πλέον», εξηγεί ο Czichon. Αυτό σημαίνει ότι οι εταιρείες διάθεσης αποβλήτων εκπλήσσονται πάντα όταν ανακαλύπτουν τι χρησιμοποιήθηκε στα παρασκήνια κατά τη διάρκεια ενός νέου έργου αποσυναρμολόγησης. Παρ’ όλα αυτά, ο ερευνητής του Fraunhofer γνωρίζει ότι καταβάλλονται προσπάθειες για τη βελτίωση της τεκμηρίωσης.

Διαβάστε ακόμη