Łopaty turbin wiatrowych i gospodarka o obiegu zamkniętym
Energetyka wiatrowa rozwija się błyskawicznie w całej Europie, natomiast wyzwaniem pozostaje gospodarka wycofanymi z eksploatacji łopatami, które zazwyczaj są spalane lub trafiają na wysypiska śmieci. Rozpoczęty w 2023 roku dzięki dofinansowaniu ze środków Unii Europejskiej projekt REFRESH(odnośnik otworzy się w nowym oknie) miał na celu zmianę cyklu eksploatacji łopat turbin wiatrowych dzięki ustanowieniu inteligentnego systemu recyklingu materiałów kompozytowych opartego na obiegu zamkniętym. Ważnym osiągnięciem było nawiązanie przez partnerów projektu - spółki CETMA (Włochy) i Gjenkraft (Norwegia) - współpracy z przedsiębiorstwami Cormatex (Włochy) i ÉireComposites (Irlandia). Jego celem była produkcja elementów łopaty turbiny wiatrowej z włókien z recyklingu odzyskanych z łopat wycofanych z eksploatacji. To przełomowe osiągnięcie dowodzi, że materiały pochodzące z wycofanych z eksploatacji łopat wirników można wykorzystać do produkcji podzespołów nowych turbin. Włókna szklane z recyklingu zostały wykorzystane do wyprodukowania nietkanej maty, a następnie włączone do prototypu niestrukturalnej łopaty. „To namacalny dowód na to, że energetyka wiatrowa działająca w modelu zamkniętym jest możliwa”, zauważa Marcin Rusin, prezes zarządu spółki Gjenkraft, którego wypowiedź została przytoczona w informacji prasowej(odnośnik otworzy się w nowym oknie) opublikowanej na stronie projektu REFRESH. „Obecnie przeszliśmy od testów laboratoryjnych do produkcji elementu, który dowodzi, że włókna z recyklingu mogą być wykorzystywane do wytwarzania nowych łopat. Jednocześnie pokazuje to możliwości wynikające z europejskiej współpracy, a także połączenia technologii, innowacji i zrównoważonego rozwoju”.
Łańcuch wartości działający w obiegu zamkniętym
Projekt obejmuje cały łańcuch wartości produkcji łopat turbin wiatrowych. Wśród partnerów projektu można wymienić instytuty badawcze, przedsiębiorstwa inżynieryjne oraz zajmujące się waloryzacją odpadów i przedstawicieli sektora przemysłowego, dzięki czemu innowacje technologiczne są gotowe do praktycznego wdrożenia. Włókna szklane z recyklingu zostały przetworzone przy użyciu procesu recyklingu termicznego opracowanego przez Gjenkraft, a mata została wyprodukowana przy użyciu technologii Airlay firmy Cormatex. Spółka CETMA zweryfikowała możliwość wykorzystania procesu infuzji próżniowej - procesu produkcyjnego powszechnie stosowanego do wytwarzania dużych części kompozytowych o wysokiej wytrzymałości, w tym kadłubów łodzi, komponentów dla sektora motoryzacyjnego i oczywiście łopat turbin wiatrowych. Przeprowadzone badania wykazały, że właściwości mechaniczne laminatów kompozytowych wytworzonych z włókna szklanego z recyklingu były porównywalne z właściwościami laminatów wykonanych z komercyjnych mat z włókien pierwotnych. „Cieszymy się tymi doskonałymi rezultatami projektu REFRESH”, mówi Luca Querci, dyrektor zarządzający spółki Cormatex. „To potwierdza, że nasza innowacyjna technologia Airlay 'Lap formair H' doskonale nadaje się do przetwarzania specjalnych włókien, takich jak włókno szklane i włókno węglowe. Pokazuje też, że może znaleźć zastosowanie w recyklingu materiałów kompozytowych z włókna szklanego i włókna węglowego. Obecnie z niecierpliwością oczekujemy nowych możliwości rynkowych, które pojawią się dzięki osiągniętym rezultatom”. W ramach demonstracji obiegu zamkniętego, zespół projektu REFRESH ocenił, czy mata z włókna szklanego z recyklingu może zostać ponownie wykorzystana do produkcji nowych łopat turbin wiatrowych, zastępując pierwotne materiały w elementach niekonstrukcyjnych. We współpracy ze spółką ÉireComposites zespół wytworzył sekcję końcówki 13-metrowej łopaty turbiny techniką infuzji próżniowej, co umożliwiło porównanie konwencjonalnego włókna szklanego z materiałem pochodzącym z recyklingu na podstawie tej samej części. Ocena ta potwierdziła możliwość wykorzystania kompozytów pochodzących z recyklingu w sektorze energetyki wiatrowej. „Jesteśmy pod wrażeniem jakości i wykończenia powierzchni wzmocnionej matą z włókna szklanego pochodzącego z recyklingu”, zauważa Conor Kelly, kierownik ds. inżynierii spółki ÉireComposites. „Pokazuje to ogromny potencjał zastąpienia pierwotnego włókna szklanego w niestrukturalnych elementach łopat turbin wiatrowych i jest kolejnym krokiem na drodze do urzeczywistnienia łopat wytwarzanych w obiegu zamkniętym”. Zespół projektu REFRESH (Smart dismantling, sorting and REcycling of glass Fibre REinforced composite from wind power Sector through Holistic approach) zaprezentuje rezultaty prac podczas targów JEC World 2026(odnośnik otworzy się w nowym oknie), które odbędą się w Paryżu w dniach 10-12 marca. Więcej informacji: strona projektu REFRESH(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
