Dünyanın en büyük rüzgar türbini üreticilerinden biri, endüstrinin devasa plastik atık sorunu için çığır açabilecek bir çözüme sahip olduğunu söylüyor. Geçen hafta Vesta ilan edildi türbin kanatlarındaki plastiği kırarak saf malzemeye dönüştürmenin yeni bir yolunu bulduğunu. Bu şekilde, çöplükleri karıştırmak yerine yeni türbinler yapmak için geri dönüştürülebilir.
İşte bu yüzden uzun bir emir – kelimenin tam anlamıyla devasa gibi. Kanatları Özgürlük Anıtı’nın yüksekliğinden daha uzun olan modern türbinler hızla karayı ve denizi ele geçiriyor. Onlarca yıl boyunca elementlere dayanacak şekilde inşa edilmiş süper sağlamlar. Ancak kullanımdan kaldırıldıklarında genellikle atık haline gelirler. 2050 yılına kadar küresel olarak türbin kanatlarının 43,4 milyon ton çöp
“Gerçekten büyük olabilir.”
Vestas, yeni teknolojisinin türbin kanatlarını yapmak için kullanılan plastiği nasıl geri kazandığına dair şimdiye kadar çok az bilgi verdi. Ancak şirket bunu başarabilirse, özellikle üstesinden gelinmesi gereken büyük zorluklar olduğu için rüzgar endüstrisi için oyunun kurallarını değiştirebilir.
“Gerçekten büyük olabilir. Ancak bazen dedikleri gibi, şeytan ayrıntılarda gizlidir,” diyor Güney Kaliforniya Üniversitesi Viterbi Mühendislik Okulu’nda kompozit malzemeler başkanı ve profesörü Steven Nutt.
Başlangıç olarak, türbin kanatları sıradan plastikten yapılmamıştır. Vestas, geri dönüşümün bir yolunu bulduğunu söylüyor epoksi, steroidlerdeki plastik gibi. Neredeyse yok edilemez olacak şekilde kimyasal olarak tasarlandı. Bu, tabii ki uçaklar, uzay araçları ve rüzgar türbinleri için parça yapmayı yeterince zorlaştırıyor.
Bunun gerçekten ne kadar zor olduğunu anlamak için biraz kimyaya girmeliyiz. Günlük hayatımızda karşılaştığımız diğer plastiklerin çoğu eritilebilir ve yeniden kalıba dökülebilir. Epoksi farklıdır. Buna “termoset plastik” Sertleştirme işlemi sırasında zincir molekülleri, çapraz bağlar adı verilen neredeyse kırılmaz bağlar oluşturur. Sonuç olarak, epoksi yüksek sıcaklıklar ve aşırı koşullar altında bile şeklini ve kimyasal yapısını koruyacaktır. Bunu pişmiş yumurta akı gibi düşünebilirsiniz, diye açıklıyor Nutt: Bir kez ısıttığınızda pişmiş yumurta akı tekrar cıvık olmaz.
“Steroidler üzerinde plastik”
“[The material in turbine blades] Vestas’ta inovasyon konseptleri uzmanı Mie Elholm Birkbak, anlatır Sınır. “Ama şimdi bu potansiyeli ortaya çıkaracak teknik bir anahtar bulduk.”
Bu anahtar, Vestas’ın Aarhus Üniversitesi, Danimarka Teknoloji Enstitüsü ve epoksi üreticisi Olin ile birlikte çalışırken keşfettiği kimyasal bir süreçtir. İlk adım, bıçağı, epoksiyi genellikle cam veya karbon fiber olan diğer malzemelerden ayıran bir sıvıya batırmaktır. İşlemin ikinci adımında, epoksi kimyasal bileşenlerine ayırmak için tekrar işlenir. Vestas’a göre sonuç, yeni bir türbin kanadı yapmak için tekrar kullanılabilen, bakir dereceli bir epoksidir.
Şimdiye kadar şirket, bu süreci yalnızca “türbin kanadı parçaları” kullanarak küçük ölçekte göstermede başarılı oldu. Birkaç yıl sonra Birkbak, “Bunun endüstriyel ölçekte nasıl görüneceğine dair bir anlayışa sahip olmayı umuyoruz” diyor. Vestas, bu pilot projeyi büyütmek için Olin ve geri dönüşüm şirketi Stena Recycling ile birlikte çalışıyor.
Cevaplanması gereken çok büyük sorular var. Başlangıç olarak Vestas, bu sürecin eski bıçaklardaki epoksinin “çoğunluğunu” geri kazanabileceğini söylüyor, ancak şirketin bu noktada paylaşacak somut bir sayısı yok. Ve Vestas, tasarladığı yeni kimyasal işlemle epoksinin kaç kez yeniden kullanılabileceğini söylemeyecek. Bu nedenle, bunun malzemenin ömrünü sonsuza kadar tekrar kullanılabilir hale getirmek yerine sadece ömrünü uzatıp uzatmadığı açık değildir.
Cevaplanacak çok büyük soru var
Tipik bir türbinin ömrü yaklaşık 20 yıldır. Bıçakları bir kez yeniden kullanılabilirse, bu onu birkaç on yıl daha çöplükten uzak tutabilir. Ancak, kimyasal geri dönüşüm işlemi aynı malzeme üzerinde defalarca tekrarlanamıyorsa, kutuyu bir çöp sahasına göndermeden önce yolun biraz aşağısına tekmelemiş olursunuz.
Plastiğin tekrar tekrar yıkanabileceği, geri dönüşümle ilgili yaygın bir yanılgıdır. Esnek plastiğin bile yeniden kullanılması zordur. sadece yüzde 9 onun, plastik tarihinde, şimdiye kadar geri dönüştürüldü. Çoğu zaman, plastik “döngüden geçirilir” – daha düşük değerli bir ürüne dönüştürülür – çünkü malzeme her yeniden karıştırıldığında kalite nasıl düşer. Ve geri dönüştürülmüş plastik kullanılarak yapılan cihazların çoğu zaman çok sayıda yeni plastikle güçlendirilmesi gerekir, bu da nihayetinde daha fazla israfa yol açabilecek bir uyarıdır.
Birkbak’a göre Vestas, bu süreçte hangi kimyasalları kullanmayı planladığını “hazır bulunan ve nispeten ucuz” ürünler olarak tanımlamak dışında paylaşmıyor. Ölçek büyütme, Vestas’ın bu kimyasalların kendi çevre sorunlarına neden olmadığından emin olması gerekecek.
Şirketin ayrıca epoksi dışındaki diğer artıklarla ne yapacağını bulması gerekiyor. Türbin kanatları, bir epoksi ve cam veya karbon elyaf karışımı ile yapılır. Bu lifler tipik olarak malzemenin yarısını veya daha fazlasını oluşturur. Bu nedenle, tüm bıçağı geri dönüştürmek için şirketin hepsini geri alması gerekiyor. Ayrıca, geri kazanılan tüm bu malzemelerin, bakir stokla maliyet açısından rekabet edebilir olması gerekir.
Bununla birlikte, büyüyen rüzgar endüstrisi, tüm bu eski türbinlerle ne yapacağını bulmak zorunda kalacak. Avrupa’da köprüler inşa etmek için türbin kanatları kullanılmıştır. Bıçak malzemesi de kullanılabilir çimento yapmak. Ancak bu çözümler umut verici olsa da yine de aşağı döngüye başvuruyor.
Öte yandan Vestas, rüzgar enerjisinin atık sorununa gerçekten döngüsel bir çözüm bulduğunu umuyor. Başarılı olursa, yeni teknoloji, halihazırda atılmış olan türbinlere yeni bir soluk getirmek için bile kullanılabilir. Ayrıca, havacılık ve uzay ve diğer endüstrilerde kullanılan epoksiyi de potansiyel olarak kurtarabilir.
“Bu konuda biraz heyecanlıyım. Nutt, Vestas’ın biraz boyun eğdiği için, diyor. Ne de olsa Vestas, rüzgar endüstrisinde bir dev.
Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’nda rüzgar enerjisi araştırmacısı olan Aubryn Cooperman, “Bazı büyük üreticilerin daha sürdürülebilir olmaya çalışması, sektör için harika bir gelişme” diyor.