ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ ΚΑΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Μύθος #4

Οι ανεμογεννήτριες δεν ανακυκλώνονται.

Στόχος του αιολικού κλάδου είναι η ανακύκλωση να φθάσει στο 100% και γίνονται σημαντικές προσπάθειες για αυτό. Ήδη, τα περισσότερα σύνθετα υλικά της γεννήτριας, του πυλώνα και των θεμελίων μιας ανεμογεννήτριας μπορούν να διατεθούν για δευτερογενείς χρήσεις (Διάγραμμα 12).

Η πρόκληση της ανακύκλωσης των πτερυγίων

 

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στα πτερύγια είναι σύνθετα υλικά, όμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πλοιαρίων και σκαφών αναψυχής, τα οποία δεν είναι τοξικά μετά την κατασκευή τους.

 

Πιο συγκεκριμένα:

  • Εξωτερικά, τα πτερύγια αποτελούνται συνήθως από υαλονήματα, ενώ η επικάλυψή τους κατασκευάζεται με επιστρώσεις από πολυεστερικά υλικά.
  • Εσωτερικά, περιέχουν πολυμερή υλικά, όπως πολυεστέρα, PVC και εποξικά ή θερμοπλαστικά υλικά, και συνήθως χρησιμοποιείται ξύλο balsa ή αφρός πολυουρεθάνης. Επίσης, περιέχουν μεταλλικά μέρη από σίδηρο, κυρίως στο σημείο σύνδεσης των πτερυγίων στην πλήμνη (hub), καθώς επίσης και αγωγούς χαλκού ή σιδήρου για την αντικεραυνική προστασία.

 

Η ανακύκλωση των σύνθετων υλικών, όπως αυτά που υπάρχουν στα πτερύγια των ανεμογεννητριών12, 13, αποτελεί μια παγκόσμια πρόκληση.

 

Επιλογές για τη διαχείριση των πτερυγίων

 

Όπως συμβαίνει με τα υλικά οποιασδήποτε δραστηριότητας, έτσι και στην περίπτωση των πτερυγίων προηγούνται η πρόληψη, η επαναχρησιμοποίηση και η αλλαγή χρήσης, προκειμένου να μειώνεται το περιβαλλοντικό αποτύπωμά τους. Όταν αυτές οι λύσεις δεν είναι εφικτές, τότε επιδιώκεται η ανακύκλωση (Διάγραμμα 13).

Μέθοδοι ανακύκλωσης πτερυγίων

 

Η ανακύκλωση των υλικών των πτερυγίων απαιτεί σύνθετες διαδικασίες. Τα τελευταία χρόνια, πολλά ερευνητικά προγράμματα έχουν ασχοληθεί με την εξεύρεση καινοτόμων μεθόδων ανακύκλωσης και πλήρως ανακυκλώσιμων υλικών.

 

Υπάρχουν διάφορες τεχνικές ανακύκλωσης πτερυγίων, με ιδιαίτερη προσοχή να δίνεται στην εκτίμηση των επιπτώσεων από τις εκπομπές των διαδικασιών:

  • Συν-επεξεργασία στη βιομηχανία τσιμέντου – Πρόκειται για τη διαδικασία μέσω της οποίας τα απόβλητα χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες (τσιμέντου, υάλου, ασβέστη, παραγωγής ενέργειας) ως πρώτη ύλη ή ως πηγή ενέργειας και αντικαθιστούν τους φυσικούς ορυκτούς πόρους και ορυκτά καύσιμα, όπως ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.
  • Μηχανική επεξεργασία (άλεση) – Θεωρείται από τις πιο διαδεδομένες διαδικασίες ανακύκλωσης λόγω της αποτελεσματικότητας, του χαμηλού κόστους και της χαμηλής ενέργειας που απαιτεί. Ωστόσο, μειώνει σημαντικά την αξία των ανακυκλώσιμων υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενισχυτικά σε θερμοπλαστικές εφαρμογές.
  • Πυρόλυση – Πρόκειται για μια διαδικασία θερμικής ανακύκλωσης η οποία επιτρέπει την ανάκτηση ινών με τη μορφή τέφρας καθώς και πολυμερών πλεγμάτων (polymeric matrix) με τη μορφή υδρογονανθράκων. Η πυρόλυση έχει υψηλό επενδυτικό και λειτουργικό κόστος. Μέχρι σήμερα, αυτή η τεχνολογία ανακύκλωσης είναι οικονομικά βιώσιμη μόνο για τις ίνες άνθρακα, γι’ αυτό δεν εφαρμόζεται σε μεγάλη κλίμακα, καθώς υπάρχει μικρός όγκος σύνθετων υλικών που να έχουν ενισχυθεί με ίνες άνθρακα.
  • Ηigh voltage pulse fragmentation – Είναι μια ηλεκτρομηχανική διαδικασία που διαχωρίζει αποτελεσματικά την κύρια μάζα από τις ίνες με τη χρήση ηλεκτρισμού. Ωστόσο, ο διαχωρισμός των ποιοτικών ινών απαιτεί υψηλά επίπεδα ενέργειας.

Αλήθεια

Τα υλικά μιας ανεμογεννήτριας ανακυκλώνονται κατά 85-90%, ενώ μπορούν και να επαναχρησιμοποιηθούν.

Μια ανεμογεννήτρια αποτελείται από τα θεμέλια, τον πυλώνα, τη γεννήτρια και τα πτερύγια. Μετά το πέρας του κύκλου ζωής της, η ανεμογεννήτρια αποσυναρμολογείται και γίνεται η διαχείριση των επιμέρους υλικών της. Το ποσοστό ανακύκλωσης είναι σημαντικό (85-90%8, 9, 10).

Πάντως, ο αιολικός κλάδος δεν αναμένεται να αποτελεί την κύρια πηγή αποβλήτων σύνθετων υλικών. Εκτιμάται ότι το 2025 τα περισσότερα απόβλητα σύνθετων υλικών σε παγκόσμιο επίπεδο θα προέρχονται από τον κατασκευαστικό και κτιριακό τομέα (29%), τον τομέα ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών (16%), τις μεταφορές (13%), τη ναυσιπλοΐα και τη ναυτιλία (10%) ή από άλλες πηγές πλην ανεμογεννητριών (22%)11.

 

Το μερίδιο των αποβλήτων σύνθετων υλικών από ανεμογεννήτριες θα είναι μικρότερο από 10%, παρά τη μεγάλη ανάπτυξη του αιολικού κλάδου. Μάλιστα, τα υλικά αυτά θα έχουν ήδη προσφέρει σημαντικό θετικό περιβαλλοντικό ισοζύγιο λόγω της συνεισφοράς τους στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, σε αντίθεση με τα υλικά που προέρχονται από τους υπόλοιπους τομείς.

diagram13

Κατά σειρά προτίμησης, οι επιλογές για τη διαχείριση των πτερυγίων είναι οι εξής:

 

      1. Πρόληψη. Μείωση των σύνθετων υλικών και αντικατάστασή τους με άλλα ανακυκλώσιμα υλικά κατά τον σχεδιασμό των πτερυγίων.
      2. Επαναχρησιμοποίηση υλικών. Επέκταση του χρόνου ζωής των πτερυγίων με καλύτερη συντήρηση και πιο τακτικές επισκευές. Δυνατότητα επαναχρησιμοποίησής τους.
      3. Αλλαγή χρήσης. Χρήση τμημάτων των πτερυγίων ως εξαρτήματα σε άλλες κατασκευές, π.χ. κτίρια, έπιπλα ή παιδικές χαρές (Εικόνες 514, 614, 715), ή ως υλικά για τη δημιουργία ηχοπετασμάτων (Εικόνα 816) που χρησιμοποιούνται για τη μείωση της έντασης των ήχων από την κίνηση στους αυτοκινητόδρομους.
      4. Ανακύκλωση. Χρήση ενέργειας και άλλων πόρων για τη μετατροπή των υλικών των πτερυγίων και την εκμετάλλευσή τους σε νέα διαφορετική λειτουργική χρήση.
      5. Ανάκτηση. Απομάκρυνση όλων των επιμέρους στοιχείων που μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν και μετατροπή των υπολειμμάτων σε καύσιμο ή θερμική ενέργεια.
      6. Απόθεση: Εφόσον δεν υπάρχει δυνατότητα να αξιοποιηθούν με έναν από τους παραπάνω εναλλακτικούς τρόπους, γίνεται η απόθεσή τους σε κατάλληλους χώρους.
  • Διαλυτόλυση ή σολβόλυση (solvolysis) – Πρόκειται για μια χημική επεξεργασία που προσφέρει πολλές δυνατότητες λόγω μιας ευρείας γκάμας επιλογών διαλύτη, θερμοκρασίας και πίεσης. Φαίνεται να είναι η πιο πολλά υποσχόμενη διαδικασία, καθώς τόσο οι ίνες όσο και οι ρητίνες μπορούν να ανακτηθούν χωρίς σημαντικές επιπτώσεις στις μηχανικές τους ιδιότητες. Ωστόσο, το κόστος επένδυσης και λειτουργίας είναι ακόμη υψηλό και απαιτείται προσοχή και περαιτέρω ανάλυση των επιπτώσεων από τις εκπομπές της διαδικασίας.
  • Αεριοποίηση / ρευστοποιημένη κλίνη – Πρόκειται για ευέλικτη και απλή διαδικασία. Οδηγεί όμως σε ανάκτηση υλικών χαμηλής ποιότητας και απαιτεί προσοχή για τις εκπομπές που σχετίζονται με τη διαδικασία.
  • Αποτέφρωση – Πρόσφατα κατέστη δυνατή η αποτέφρωση των πτερυγίων σε μια διαδικασία βιομηχανικής ανακύκλωσης. Η τέφρα, η οποία εξακολουθεί να αντιπροσωπεύει περίπου το 30% της πρώτης ύλης κατ’ όγκο, μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο άλλων πρώτων υλών στη βιομηχανία τσιμέντου. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται επίσης για σύνθετα πλαστικά από άλλες βιομηχανίες, όπως την αυτοκινητοβιομηχανία, την αεροπλοΐα και τη ναυσιπλοΐα.