Rüzgar türbinleri, sağlamlığıyla bilinir. Uzun cam elyafından yapılan bıçaklarıyla, en zorlu ve rüzgarlı koşullara dayanacak şekilde tasarlandı. Ancak bu dayanıklılık, büyük bir sorunu beraberinde getiriyor: Kanatların ömrünü tamamladığında ne yapılacağı.
Türbinlerin yaklaşık %90’ı kolayca geri dönüştürülebilirken, bıçakları geri dönüştürülemiyor. Kanatlar, cam elyafı ve epoksi reçineyle bir araya getirilerek yapıldığından, bu malzeme o kadar güçlüdür ki parçalamak son derece zor ve pahalı hale geliyor. Çoğu kanat, ömrünü tamamladığında ya çöpe atılıyor ya da yakılıyor.
Bu sorun, rüzgar enerjisi sektörünü zorlarken aynı zamanda rüzgar enerjisini küçümsemeye çalışanlar için bir malzeme kaynağı oldu.
Ancak Şubat ayında, Danimarkalı rüzgar şirketi Vestas, bu sorunu çözdüğünü duyurdu. Firma, tasarım veya malzeme değişikliği yapmadan rüzgar türbini kanatlarının geri dönüştürülmesine olanak sağlayan bir “çığır açan çözüm” açıkladı. Bu çözüm, atık kanatların geri dönüştürülmesini kolaylaştırarak, hem çevre dostu bir yaklaşım sunuyor hem de rüzgar enerjisinin itibarını güçlendiriyor.
Vestas, yeni teknolojisini geliştirmek için önemli bir adım attı. Artık rüzgar türbini kanatları, atık sorununa çözüm sunarak daha sürdürülebilir bir enerji sektörünün temel taşlarından biri olacak.
Bu yeni kimyasal teknoloji, rüzgar türbini bıçaklarının geri dönüşümünü daha etkili ve sürdürülebilir hale getirerek, atık probleminin üstesinden gelmekte önemli bir adım olarak değerlendirilebilir. Eski kanatlar, sıvı içinde parçalanarak yüksek kaliteli malzemelere dönüştürülecek ve bu malzemeler yeni kanatların üretiminde kullanılabileceği gibi, farklı endüstrilerde de kullanılan bileşenler haline getirilebilecektir.
Claire Barlow, bu yenilikçi teknolojinin büyük çapta uygulanabilmesi durumunda enerji sektörü için önemli bir dönüm noktası olabileceğini vurgulayarak, rüzgar enerjisi alanında çığır açıcı bir gelişme olarak nitelendirdi.
Büyük bir sorun için yeni bir yöntem
2019 yılında Wyoming’deki Casper Bölgesel Çöplüğü’nden uzun, beyaz bıçakların yığıldığı bir görüntü, sosyal medyada hızla yayıldı ve rüzgar enerjisinin çevresel etkileri konusunda eleştirilere yol açtı.
Rüzgar enerjisi hızla büyümekte olan bir sektör. Hidroelektrik enerjiden sonra dünyanın önde gelen yenilenebilir enerji teknolojisi olarak yer alıyor ve ülkelerin fosil yakıtlardan uzaklaşmasında önemli bir rol oynuyor. Fosil yakıtlarla çalışan enerji üretimi gezegeni ısıtan kirlilik yaratırken, rüzgar enerjisi temiz bir enerji kaynağı olarak dikkat çekiyor.
Ancak ilk nesil rüzgar türbinlerinin hizmet ömürlerini tamamlamaya başlaması, bazılarının da daha yeni teknolojilere yer açmak için erken değiştirilmesiyle birlikte, devasa bıçakların ne yapılacağı sorusu daha acil hale geliyor. Bu süreçte daha uzun bıçaklara sahip olan yeni teknolojiler, daha fazla rüzgarı yakalayarak daha fazla enerji üretebiliyor.
Rüzgar türbini bıçaklarının malzemeleri geri dönüşümü zor ve maliyetli hale getiriyor. Rüzgar türbini bıçaklarını yapmak için kullanılan epoksi reçineleri “termoset” olarak adlandırılıyor.
Barlow, “Onları ısıttığınızda, yanmalarına kadar özelliklerini değiştirmiyorlar,” dedi. “Onları basitçe sıkıştırıp malzemeyi kolayca yeniden kullanılabilir bir şeye dönüştüremezsiniz.”
İşte bu yüzden Vestas, yeni teknolojisinin gerçek bir umut taşıyabileceğini umuyor.
Vestas’ın sürdürülebilirlik başkanı Lisa Ekstrand, “Bu, endüstrideki temel sürdürülebilirlik sorunuydu. Bu yüzden bir çözüm bulduğumuz için tabii ki çok heyecanlıyız,”
Şirket, Aarhus Üniversitesi, Danimarka Teknoloji Enstitüsü ve ABD merkezli epoksi şirketi Olin ile işbirliği yaparak üzerinde çalıştığı bu süreçte, bıçağı epoksi parçacıklarına ve liflere ayırmak için bir sıvı kimyasal çözüm kullanıyor. Ekstrand, epoksi reçinenin daha sonra Olin’e gönderildiğini ve bunun “dokunmamış kalitede” epoksiye dönüştürülebildiğini belirtti.
Süreç, büyük miktarda kolayca temin edilebilen ucuz, toksik olmayan kimyasallar kullanıyor. Ekstrand, “Bunu düşük enerji tüketen, düşük CO2 salınımı olan bir teknoloji olarak bekliyoruz,” dedi.
Şirket, süreçte kullanılan kimyasallar ve sürecin kaç kez tekrarlanabileceği gibi daha fazla ayrıntıyı henüz paylaşmıyor.
Ekstrand, patent başvuruları yapacaklarını ve planlarının sonunda bunu diğer şirketlere lisanslamak olduğunu söyledi.
Vestas şu ana kadar teknolojiyi laboratuvarda test etti, ancak şimdi daha büyük ölçekte test etmek için iki yıl boyunca bir pilot tesisi inşa ediyor ve ardından ticarileştirmeyi umuyor.
Rüzgar Türbini Bıçaklarından Jöle Ayıları Üretildi!
Vestas bu karmaşık sorunu çözmeye çalışan ilk şirket değil. Yıllardır birçok şirket ve bilim insanı farklı yaklaşımlar üzerinde çalışıyor, ancak potansiyel çözümlerin çoğu henüz yeni veya küçük ölçekli kalıyor.
Bir yaklaşım, bıçakları öğüterek ve malzemeyi diğer endüstrilerde kullanmaktır. Bunun dezavantajı, devasa bıçakların taşınması ve ezilmesinin zor olması. Ancak bazı şirketler bunun işe yaradığını söylüyor.
Fransa merkezli bir kaynak yönetimi şirketi olan Veolia, eski bıçakları çimento üretimi için bir bileşene dönüştürüyor.
Bıçak malzemelerini parçalara ayırıp sınıflandırıyor ve karıştırarak çimento fırınlarına gönderiyor. Veolia’ya göre, bu karışım, çimento üretiminde üretilen gezegeni ısıtan kirliliği %27 oranında azaltıyor. Program şimdiye kadar 2.600 bıçağı işlemledi.
Tennessee merkezli bir şirket olan Carbon Rivers, “piroliz” teknolojisini – oksijensiz bir ortamda çok yüksek ısı kullanılan bir kimyasal geri dönüşüm yöntemi – ölçeklendirmek için Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı ile çalıştı. Şirketin süreci, yeni rüzgar türbini bıçaklarında kullanılabilecek cam elyafı üretiyor ve aynı zamanda otomotiv ve denizcilik endüstrilerinde de kullanılabiliyor. Carbon Rivers’ın baş strateji sorumlusu David Morgan, enerji üretiminde kullanılabilecek bir yağ da ürettiklerini belirtti.
Morgan, teknolojilerinin “rüzgar türbini bıçaklarını tamamen ve tamamen geri dönüştürmelerine” izin verdiğini ve “net pozitif enerji” sağlayan bir süreç olduğunu belirtti.
Carbon Rivers şu ana kadar 268 ton ağırlığındaki 41 bıçağı geri dönüştürdü ve geri dönüşüm tesisleri inşa ediyor ve günlük olarak 5.800’den fazla bıçağı geri dönüştürmeyi hedefliyor.
Diğer çabalar ise türbin yapımında kullanılan malzemeleri değiştirerek, daha kolay geri dönüştürülebilen yeni nesil bıçaklar oluşturmak üzerine odaklanıyor.
2022 yılında, Michigan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, cam liflerini bitkisel bir polimer ve sentetik bir polimerle birleştirerek yeni bir reçine ürettiklerini duyurdular. Bu reçine, yeni türbin kanatları, dizüstü bilgisayar kapakları, güç araçları ve hatta jelibon şekerlemeleri de dahil olmak üzere ürünlerin içeriklerine dönüştürülebilecek şekilde geri dönüştürülebilir.
Michigan Üniversitesi Araştırmacıları Yenilikçi Bir Reçine Üretti
Michigan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, 2022 yılında cam elyaflarını bitkisel bir polimer ve sentetik bir polimerle birleştirerek yeni bir reçine üretmeyi başardıklarını duyurdular. Bu yeni reçine, geri dönüştürülebilir özelliklere sahip olup, yeni türbin kanatları, dizüstü bilgisayar kapakları, güç araçları ve hatta jelibon şekerlemeleri gibi çeşitli ürünlerin üretiminde kullanılabileceği belirtiliyor.
Michigan State Üniversitesi’ndeki kimya mühendisliği profesörü John Dorgan, bir açıklamasında, “Gıda sınıfı potasyum laktatını geri kazandık ve bunu jelibon şekerlemeler yapmak için kullandım” şeklinde konuştu.
Eski türbinleri tüketme konusunda endişesi olanlara yönelik olarak Dorgan, “Mısır veya çim gibi bitkilerden elde edilen bir karbon atomu, fosil yakıttan elde edilen bir karbon atomundan farklı değildir. Tümü, küresel karbon döngüsünün bir parçasıdır ve biyokütleleri dayanıklı plastik malzemelere ve yeniden gıda maddelerine dönüştürebileceğimizi gösterdik” şeklinde açıklamalarda bulundu.
Ancak bu, şu anda hizmet dışı kalan kanatların sorunlarını çözmeye yardımcı olmayacak.
Barlow ise Vestas’ın keşfinin, mevcut türbin kanatlarından zararlı kimyasallar ve büyük miktarda enerji kullanmadan geri dönüştürülebilir malzemeleri çıkarma süreci sunması nedeniyle oldukça etkileyici olduğunu belirtti. “Bu gerçek bir kazanç” dedi.
Şirketin şimdi bu süreci ölçeklendirmesi gerekiyor.
Barlow, “Henüz farkında olmadıkları birçok sorun ortaya çıkacak. Bu yüzden işler yavaş ilerleyebilir, ancak bu iyi bir başlangıç noktası” şeklinde konuştu.
