पवन ऊर्जा में परिवर्तन: पुनर्चक्रण एक समस्या के बजाय एक अवसर है - पवन टर्बाइनों के बंद होने के बाद वास्तव में उनका क्या होता है? - चित्र: Xpert.Digital
पवन टरबाइन से खेल के मैदान तक: पुराने रोटर ब्लेडों का दूसरा चतुराईपूर्ण करियर
पवन ऊर्जा मिथक का खंडन: पुराने रोटर ब्लेड अब अपशिष्ट समस्या क्यों नहीं हैं
यह प्रश्न पवन ऊर्जा के समर्थकों और आलोचकों, दोनों के लिए चिंता का विषय है। लगभग 20 से 25 वर्षों के बाद, पवन टर्बाइन अपने आर्थिक जीवनकाल के अंत तक पहुँच जाते हैं। अधिकांश घटकों का पुनर्चक्रण पहले से ही सरल है - स्टील, तांबा और कंक्रीट को स्थापित तरीकों से पुनर्चक्रित किया जा सकता है। मुख्य चुनौती रोटर ब्लेड से जुड़ी है, जो मिश्रित सामग्रियों से बने होते हैं जिन्हें अलग करना मुश्किल होता है।
जर्मनी में कितने रोटर ब्लेडों को पुनर्चक्रित करने की आवश्यकता है?
जर्मनी में विघटन की एक बड़ी लहर चल रही है। वर्ष 2020/2021 की शुरुआत में, लगभग 5,200 पवन टर्बाइनों के लिए 20-वर्षीय ईईजी सब्सिडी समाप्त हो गई, और 2025 के अंत तक 8,000 और टर्बाइनों के लिए यह सब्सिडी समाप्त हो जाएगी। उद्योग के अनुमानों के अनुसार, 2030 तक लगभग 25,000 रोटर ब्लेडों को विघटित करना होगा, जो लगभग 400,000 टन सामग्री के बराबर है।
ये सामग्रियाँ मुख्यतः ग्लास-फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक (जीआरपी) से बनी होती हैं, जो एक टिकाऊ लेकिन चुनौतीपूर्ण मिश्रित सामग्री है। रोटर ब्लेड पवन टरबाइन के कुल भार का केवल लगभग 5 प्रतिशत ही होते हैं, जबकि अन्य 90 प्रतिशत तक घटकों को पहले से ही स्थापित पुनर्चक्रण चक्रों में पुनर्चक्रित किया जा सकता है।
कौन सी विशिष्ट पुनर्चक्रण प्रक्रियाएं पहले से मौजूद हैं?
उद्योग ने चार मुख्य पुनर्चक्रण मार्ग विकसित किए हैं, जिनमें से कुछ पहले से ही औद्योगिक रूप से स्थापित हैं:
यांत्रिक-तापीय प्रक्रिया में सीमेंट संयंत्रों को पुनर्चक्रण स्थल के रूप में उपयोग किया जाता है। होलसिम जैसी कंपनियाँ पहले ही सफल अवधारणाओं को लागू कर चुकी हैं। रोटर ब्लेड को पहले कुचला जाता है, कांच के रेशे समुच्चय की जगह लेते हैं, और रेज़िन घटक सीमेंट उत्पादन प्रक्रिया के लिए ऊर्जा प्रदान करते हैं। यह विधि पहले से ही औद्योगिक रूप से मापनीय और आर्थिक रूप से स्थापित है।
श्लेस्विग-होल्स्टीन स्थित होल्सिम जीएमबीएच के लेगरडॉर्फ सीमेंट संयंत्र ने हाल ही में पवन टरबाइन के कटे हुए ब्लेडों को ईंधन के विकल्प के रूप में पुनर्चक्रित किया है। यह तापीय पुनर्चक्रण प्रक्रिया जीवाश्म ईंधनों की जगह CO2 उत्सर्जन को कम कर सकती है। 1,000 टन पुनर्चक्रित GRP का उपयोग करके, 450 टन तक कोयला, 200 टन चाक और 200 टन रेत बचाई जा सकती है।
रोटर ब्लेड के लिए रासायनिक रीसाइक्लिंग कैसे काम करती है?
पायरोलिसिस और सॉल्वोलिसिस जैसी रासायनिक पुनर्चक्रण प्रक्रियाएँ अभी भी विकास के चरण में हैं, लेकिन इनमें आशाजनक संभावनाएँ दिखाई देती हैं। ये प्रक्रियाएँ मिश्रित पदार्थों को उनके मूल घटकों में अलग करती हैं, जिससे काँच के रेशों और रेजिन का पुनर्चक्रण संभव हो पाता है।
पायरोलिसिस थर्मोसेट प्लास्टिक मैट्रिसेस से रेशों को अलग करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। रोटर ब्लेड की मोटी दीवारों वाली रेशेदार मिश्रित संरचनाओं को निष्क्रिय वातावरण में उच्च तापमान पर उपचारित किया जाता है। प्राप्त रेशों का उचित प्रसंस्करण के बाद औद्योगिक रूप से पुन: उपयोग किया जा सकता है।
RE_SORT अनुसंधान परियोजना विशेष रूप से 150 मिमी तक की दीवार मोटाई वाली मोटी दीवार वाली फाइबर मिश्रित संरचनाओं के लिए नई पायरोलिसिस तकनीकें विकसित कर रही है, जैसे कि रोटर ब्लेड में पाई जाती हैं। पुनर्चक्रित फाइबर के अलावा, परिणामी पायरोलिसिस तेल और पायरोलिसिस गैसों को भी औद्योगिक रूप से पुनर्चक्रित किया जा सकता है।
आधुनिक रोटर ब्लेडों के लिए पुनर्चक्रण हेतु डिजाइन का क्या अर्थ है?
पवन ऊर्जा उद्योग भविष्य के टर्बाइनों के लिए मौलिक रूप से पुनर्चक्रणीय रोटर ब्लेड पर पहले से ही काम कर रहा है। सीमेंस गेम्सा ने रीसाइक्लेबलब्लेड नामक एक समाधान विकसित किया है, जो 2022 से व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होगा।
ये पुनर्चक्रणीय ब्लेड एक विशेष रेज़िन तकनीक का उपयोग करते हैं जिससे इन सामग्रियों को उनके जीवनकाल के अंत में पूरी तरह से पुनर्चक्रित किया जा सकता है। हल्के अम्लीय घोल में डूबे होने पर, रेज़िन उच्च तापमान पर घुल जाता है, जिससे कांच के रेशों, रेज़िन, लकड़ी और धातु को अलग करके अन्य उद्योगों में पुनः उपयोग किया जा सकता है।
इन पुनर्चक्रण योग्य रोटर ब्लेडों का उपयोग करने वाली पहली वाणिज्यिक अपतटीय परियोजना 2022 में जर्मन कास्कासी पवन फार्म में क्रियान्वित की गई थी। ऑपरेटर के रूप में, आरडब्ल्यूई अब सोफिया परियोजना के लिए 132 पुनर्चक्रण योग्य ब्लेडों का भी उपयोग कर रहा है।
चक्रीय अर्थव्यवस्था में वेस्टास की क्या भूमिका है?
वेस्टास 2040 तक अपशिष्ट-मुक्त टर्बाइनों के अपने लक्ष्य के साथ एक व्यवस्थित दृष्टिकोण अपना रहा है। कंपनी दो समानांतर पहलों पर काम कर रही है: मौजूदा रोटर ब्लेडों के लिए डीकॉमब्लेड्स और भविष्य के सर्कुलर इकोनॉमी समाधानों के लिए सीईटीईसी।
सीईटीईसी परियोजना (थर्मोसेट्स एपॉक्सी कंपोजिट्स के लिए सर्कुलर इकोनॉमी) एक रासायनिक पुनर्चक्रण विधि विकसित कर रही है जो एपॉक्सी रेजिन को उनके मूल घटकों में तोड़ देती है। फिर इनका उपयोग नए रोटर ब्लेड बनाने में किया जा सकता है, जिससे एक पूरी तरह से वृत्ताकार प्रणाली बन जाती है।
वेस्टास टर्बाइन वर्तमान में 85 प्रतिशत पुनर्चक्रण योग्य हैं। ब्लेड पुनर्चक्रण क्षमता 2025 तक 50 प्रतिशत और 2030 तक 100 प्रतिशत तक बढ़ने की उम्मीद है।
अपसाइक्लिंग के कौन से रचनात्मक तरीके हैं?
औद्योगिक पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं के अलावा, नवोन्मेषी पुनर्चक्रण परियोजनाएँ भी उभर रही हैं जो पुराने रोटर ब्लेडों को सीधे नए अनुप्रयोगों में बदल देती हैं। डच कंपनी ब्लेडमेड रोटर ब्लेडों को स्ट्रीट फ़र्नीचर, खेल के मैदानों, बस शेल्टरों और बुनियादी ढाँचा परियोजनाओं में बदल देती है।
ये अनुप्रयोग रोटर ब्लेड के विशेष गुणों का लाभ उठाते हैं: ये बेहद टिकाऊ, मौसम-प्रतिरोधी, तोड़फोड़-रोधी होते हैं और इनका डिज़ाइन विशिष्ट होता है। एक रोटर ब्लेड को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए खंडों में काटा जा सकता है - सबसे मजबूत भाग का उपयोग भार वहन करने वाली संरचना के रूप में, टिप का उपयोग बेंच के रूप में, और गोल भागों का उपयोग प्लांटर्स के रूप में किया जाता है।
उदाहरण के लिए, 200 रोटर ब्लेड का इस्तेमाल एक किलोमीटर लंबा शोर अवरोधक बनाने के लिए किया जा सकता है। ये परियोजनाएँ पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में CO2 उत्सर्जन को 90 प्रतिशत तक कम करती हैं और रोटर ब्लेड को 50 से 100 साल का अतिरिक्त जीवनकाल प्रदान करती हैं।
घर्षण के कारण वास्तव में कितनी सामग्री नष्ट होती है?
रोटर ब्लेड का घिसाव अक्सर चर्चा का विषय होता है, लेकिन इसके आकार को नियंत्रित किया जा सकता है। फ्राउनहोफर आईडब्ल्यूईएस के अनुसार, क्षरण के कारण प्रति रोटर ब्लेड प्रति वर्ष लगभग 0.1 से 5 किलोग्राम सामग्री का नुकसान होता है, जो स्थान, कोटिंग और वायु भार पर निर्भर करता है।
ये मान अन्य तकनीकी प्रणालियों के बराबर हैं – एक ट्रक टायर प्रति 10,000 किलोमीटर की यात्रा में लगभग 2 किलोग्राम सामग्री खो देता है। अपतटीय प्रतिष्ठानों पर विशेष रूप से सख्त पर्यावरणीय नियम लागू होते हैं, जिनके लिए दस्तावेज़ीकरण और नियमित निरीक्षण की आवश्यकता होती है।
फ्राउनहोफर आईडब्ल्यूईएस विभिन्न कोटिंग प्रणालियों के मूल्यांकन के लिए परीक्षण विधियां विकसित करता है और वायुगतिकीय गुणों में सुधार करते हुए क्षरण-संबंधी नुकसान को न्यूनतम करने के लिए अनुकूलित फिल्मों और कोटिंग्स पर काम करता है।
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इस तकनीकी प्रगति का मूल पारंपरिक क्लैंप बन्धन से जानबूझकर अलग हटना है, जो दशकों से मानक रहा है। नया, अधिक समय-कुशल और लागत-कुशल माउंटिंग सिस्टम एक मौलिक रूप से भिन्न, अधिक बुद्धिमान अवधारणा के साथ इस समस्या का समाधान करता है। मॉड्यूल को विशिष्ट बिंदुओं पर क्लैंप करने के बजाय, उन्हें एक सतत, विशेष रूप से आकार की सपोर्ट रेल में डाला जाता है और सुरक्षित रूप से रखा जाता है। यह डिज़ाइन सुनिश्चित करता है कि उत्पन्न होने वाले सभी बल—चाहे वे बर्फ से उत्पन्न स्थिर भार हों या हवा से उत्पन्न गतिशील भार—मॉड्यूल फ्रेम की पूरी लंबाई में समान रूप से वितरित हों।
इसके बारे में यहां अधिक जानकारी:
पवन ऊर्जा पुनर्चक्रण में जर्मनी वैश्विक अग्रणी क्यों है?
पवन ऊर्जा पुनर्चक्रण को कौन से मानक और मानदंड विनियमित करते हैं?
DIN SPEC 4866 के साथ, उद्योग ने पहली बार पवन टर्बाइनों के स्थायी निराकरण और पुनर्चक्रण के लिए एक समान मानक तैयार किया है। यह विनिर्देशन 2020 में उद्योग, शिक्षा जगत और सरकारी एजेंसियों के 25 विशेषज्ञों द्वारा विकसित किया गया था और संपूर्ण निराकरण प्रक्रिया के लिए आवश्यकताओं को परिभाषित करता है।
आरडीआरविंड ईवी (पवन टर्बाइनों के पुनर्शक्तिकरण, विघटन और पुनर्चक्रण हेतु औद्योगिक संघ) ने इस मानक की शुरुआत की और अब विघटन प्रक्रियाओं के लिए एक व्यापक डीआईएन मानक और एक गुणवत्ता चिह्न पर काम कर रहा है। इसका उद्देश्य गुणवत्ता, सुरक्षा आवश्यकताओं और पर्यावरण अनुकूलता के संदर्भ में पारदर्शिता और तुलनीयता पैदा करना है।
रीसाइक्लिंग अवसंरचना का विकास किस प्रकार हो रहा है?
रीसाइक्लिंग के बुनियादी ढाँचे का लगातार विस्तार किया जा रहा है। ब्रेमेन स्थित नियोकॉम्प जीएमबीएच जैसी कंपनियाँ पहले से ही प्रति वर्ष 120,000 टन तक प्रयुक्त जीआरपी की क्षमता वाले श्रेडिंग प्लांट संचालित कर रही हैं। ये प्लांट परिणामी मात्रा को आसानी से संभाल सकते हैं और वर्तमान में लगभग 30,000 टन प्रति वर्ष प्रसंस्करण करते हैं।
डेकॉमब्लेड्स परियोजना जैसी यूरोपीय पहल, संपूर्ण मूल्य श्रृंखला में विशेषज्ञता को एकत्रित करती है। रोटर ब्लेड्स के लिए टिकाऊ पुनर्चक्रण तकनीकों के व्यावसायीकरण हेतु दस परियोजना भागीदार मिलकर काम कर रहे हैं।
पुनर्नवीनीकृत सामग्रियों का वास्तव में क्या होता है?
पुनर्चक्रित सामग्रियों के कई अनुप्रयोग हैं। यांत्रिक पुनर्चक्रण से प्राप्त काँच के रेशों का उपयोग सीमेंट उत्पादन में रेत के विकल्प के रूप में किया जाता है, जबकि कार्बनिक घटक कोयले के विकल्प के रूप में काम करते हैं। ये सह-प्रसंस्करण विधियाँ जीवाश्म कच्चे माल का प्रत्यक्ष रूप से स्थान लेती हैं।
रासायनिक पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं से उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद प्राप्त होते हैं। प्राप्त रेशों का उचित प्रसंस्करण के बाद फाइबर कम्पोजिट अनुप्रयोगों में पुन: उपयोग किया जा सकता है। पायरोलिसिस तेलों का उपयोग रासायनिक फीडस्टॉक के रूप में किया जाता है, जबकि पायरोलिसिस गैसों का उपयोग ऊर्जा उत्पादन के लिए किया जा सकता है।
सीमेंस गेम्सा रिसाइकेबल ब्लेड प्रक्रिया सामग्री को उसकी मूल गुणवत्ता में पुनः प्राप्त करने में भी सक्षम बनाती है। अलग किए गए घटकों—रेज़िन, फाइबरग्लास और लकड़ी—का उपयोग सूटकेस या मॉनिटर केसिंग जैसे नए उत्पादों में बिना किसी गुणवत्ता हानि के किया जा सकता है।
अभी भी क्या चुनौतियाँ मौजूद हैं?
प्रगति के बावजूद, चुनौतियाँ बनी हुई हैं। रासायनिक पुनर्चक्रण प्रक्रियाएँ अभी भी प्रायोगिक और बड़े पैमाने पर विकास के चरण में हैं और अभी तक अपनी औद्योगिक व्यवहार्यता साबित नहीं कर पाई हैं। विभिन्न प्रक्रियाओं की आर्थिक व्यवहार्यता काफी हद तक क्षेत्रीय बुनियादी ढाँचे और कच्चे माल की कीमतों पर निर्भर करती है।
अपतटीय टर्बाइनों में अतिरिक्त रसद संबंधी चुनौतियाँ होती हैं, क्योंकि रोटर ब्लेडों को पहले ज़मीन पर पहुँचाना पड़ता है। विभिन्न हितधारकों—टरबाइन संचालकों से लेकर विघटनकारी कंपनियों और पुनर्चक्रण फर्मों तक—के बीच समन्वय के लिए मानकीकृत प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
रीसाइक्लिंग का आगे विकास कैसे होगा?
यह रुझान स्पष्ट रूप से एक चक्रीय अर्थव्यवस्था की ओर बढ़ रहा है। सीमेंस गेम्सा और वेस्टास जैसे निर्माताओं ने पूरी तरह से पुनर्चक्रण योग्य टर्बाइनों के लिए बाध्यकारी लक्ष्य निर्धारित किए हैं - सीमेंस गेम्सा 2040 तक, और वेस्टास भी 2040 तक।
नवीकरणीय कच्चे माल पर आधारित नई सामग्रियों पर शोध किया जा रहा है। वैज्ञानिक भविष्य के रोटर ब्लेड के लिए भांग के रेशों और भांग के बीज के तेल से बने जैव-आधारित हल्के पदार्थों पर काम कर रहे हैं। ये पुनर्चक्रण को मौलिक रूप से सरल बना सकते हैं।
यूरोपीय पर्यावरण एजेंसी रोटर ब्लेड के निपटान पर पूरे यूरोप में प्रतिबंध लगाने पर काम कर रही है, जिसके तहत सभी बेकार ब्लेडों का पुन: उपयोग, पुनर्चक्रण या पुनर्प्राप्ति करना आवश्यक होगा। इससे नवोन्मेषी पुनर्चक्रण समाधानों के लिए एक अतिरिक्त प्रोत्साहन मिलता है।
कौन से आर्थिक पहलू प्रासंगिक हैं?
रीसाइक्लिंग अब एक लागत कारक से एक व्यावसायिक अवसर बनता जा रहा है। होलसिम जैसी कंपनियाँ ब्लेड्स2बिल्ड परियोजना के ज़रिए नए कच्चे माल के स्रोतों का उपयोग कर रही हैं और साथ ही अपने CO2 उत्सर्जन को भी कम कर रही हैं। अनुमानित निपटान लागत संयंत्र संचालकों को योजनागत सुरक्षा प्रदान करती है।
अपसाइक्लिंग परियोजनाएँ दर्शाती हैं कि कथित कचरे से भी उच्च-गुणवत्ता वाले उत्पाद बनाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, ब्लेडमेड, खेल के मैदानों, बस शेल्टरों और स्ट्रीट फ़र्नीचर के कुल उत्पादन का 5 प्रतिशत पुनर्चक्रित रोटर ब्लेड से बना सकता है।
जर्मनी की अंतरराष्ट्रीय स्तर पर तुलना कैसी है?
जर्मनी पवन ऊर्जा पुनर्चक्रण में अग्रणी भूमिका निभा रहा है। DIN SPEC 4866 को एक अंतरराष्ट्रीय मानक माना जाता है और यह अंग्रेजी में उपलब्ध है। फ्राउनहोफर IWES और IFAM जैसे जर्मन अनुसंधान संस्थान अग्रणी पुनर्चक्रण तकनीकें विकसित कर रहे हैं।
पवन ऊर्जा के विस्तार में जर्मनी यूरोप में अग्रणी है – 2025 की पहली छमाही में, यहाँ 2.2 गीगावाट क्षमता वाले नए टर्बाइन बनाए गए, जो किसी भी अन्य यूरोपीय देश से ज़्यादा है। इससे रीसाइक्लिंग की ज़रूरत और नवाचार की गतिशीलता दोनों बढ़ रही है।
पवन ऊर्जा के भविष्य के लिए इसका क्या अर्थ है?
ये विकास दर्शाते हैं कि पवन ऊर्जा न केवल संचालन के दौरान जलवायु के अनुकूल है, बल्कि इसके उपयोग के बाद भी इसका प्रबंधन ज़िम्मेदारी से किया जा सकता है। स्थापित तापीय पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं, उभरती रासायनिक पुनर्चक्रण तकनीकों, नवीन पुनर्चक्रण विधियों और पूरी तरह से पुनर्चक्रण योग्य नए विकासों का संयोजन एक व्यापक समाधान प्रदान करता है।
उद्योग सक्रिय रूप से अनुसंधान और विकास में निवेश कर रहा है, मानक स्थापित किए जा रहे हैं, और नियामक ढाँचा एक चक्रीय अर्थव्यवस्था की ओर विकसित हो रहा है। जिसे आज भी एक चुनौती माना जाता है, वह नए व्यावसायिक मॉडलों और मूल्य श्रृंखलाओं के लिए एक अवसर बनता जा रहा है।
इस प्रकार पवन ऊर्जा इस बात का उदाहरण है कि कैसे कोई उद्योग पूरे उत्पाद जीवन चक्र की ज़िम्मेदारी सक्रिय रूप से उठा सकता है, जिससे पारिस्थितिक और आर्थिक दोनों तरह के लाभ प्राप्त होते हैं। इस प्रकार, रोटर ब्लेड अब अपशिष्ट की समस्या नहीं रह गए हैं, बल्कि भविष्य के लिए एक मूल्यवान कच्चा माल बन रहे हैं।
देखिए, इस छोटी सी चीज़ से इंस्टॉलेशन का समय 40% तक कम हो जाता है और लागत भी 30% तक कम हो जाती है। यह अमेरिका से है और पेटेंटेड है।
नया: इंस्टॉल करने के लिए तैयार सौर प्रणाली! यह पेटेंटेड नवाचार आपके सौर ऊर्जा निर्माण को तेज़ी से आगे बढ़ाएगा
ModuRack के नवाचार का मूल पारंपरिक क्लैंप बन्धन से इसका अलग होना है। क्लैंप के बजाय, मॉड्यूल को एक सतत सपोर्ट रेल द्वारा डाला और स्थिर रखा जाता है।
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फोटोवोल्टिक और निर्माण के क्षेत्र में व्यवसाय विकास के लिए आपका भागीदार
औद्योगिक छत पीवी से लेकर सौर पार्कों से लेकर बड़े सौर पार्किंग स्थानों तक
☑️ हमारी व्यावसायिक भाषा अंग्रेजी या जर्मन है
☑️ नया: आपकी राष्ट्रीय भाषा में पत्राचार!
Konrad Wolfenstein
मुझे निजी सलाहकार के रूप में आपकी और मेरी टीम की सेवा करने में खुशी होगी।
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मैं हमारी संयुक्त परियोजना की प्रतीक्षा कर रहा हूं।
