過渡期の風力発電：リサイクルは問題ではなく機会 - 風力タービンは使い終わった後、実際どうなるのでしょうか？
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公開日: 2025年9月15日 / 更新日: 2025年9月15日 – 著者: Konrad Wolfenstein
風力発電の変遷：リサイクルは問題ではなく機会となる ― 風力タービンは停止後、実際どうなるのか？ ― 画像：Xpert.Digital
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この問題は、風力エネルギーの推進派と批判派の両方に関係しています。風力タービンは約20～25年で経済的寿命を迎えます。ほとんどの部品のリサイクルは既に容易です。鉄、銅、コンクリートなどは、既存の方法でリサイクルできます。最大の課題は、分離が困難な複合材料で作られたローターブレードです。
ドイツでは何枚のローターブレードをリサイクルする必要があるでしょうか?
ドイツは解体の大きな波に直面しています。2020/2021年初頭には、約5,200基の風力タービンに対する20年間のEEG補助金が終了し、さらに2025年末までに8,000基のタービンが廃止される予定です。業界の推計によると、2030年までに約25,000枚のローターブレードを解体する必要があり、これは約40万トンの廃棄物に相当します。
これらの材料は主にガラス繊維強化プラスチック（GRP）でできており、これは耐久性はあるものの扱いが難しい複合材料です。ローターブレードは風力タービンの総重量のわずか5%程度を占めるに過ぎませんが、その他の部品の最大90%は既に確立されたリサイクルサイクルでリサイクル可能です。
どのような具体的なリサイクルプロセスがすでに存在しているのでしょうか?
業界では 4 つの主なリサイクル ルートが開発されており、そのうちのいくつかはすでに産業的に確立されています。
機械熱プロセスでは、セメント工場をリサイクル拠点として活用します。ホルシム社などの企業は既にこのコンセプトを成功裏に導入しています。まずローターブレードを粉砕し、ガラス繊維を骨材の代わりに使用し、樹脂成分をセメント製造プロセスのエネルギー源として利用します。この方法はすでに産業規模でスケールアップ可能であり、経済的にも確立されています。
シュレースヴィヒ＝ホルシュタイン州にあるホルシム社のレーゲルドルフセメント工場は最近、破砕された風力タービンブレードを代替燃料としてリサイクルしました。このサーマルリサイクルプロセスは、化石燃料の代替としてCO2排出量を削減できます。1,000トンのリサイクルGRPを使用することで、最大450トンの石炭、200トンのチョーク、200トンの砂を節約できます。
ローターブレードの化学リサイクルはどのように機能しますか?
熱分解や溶媒分解といった化学リサイクルプロセスはまだ開発段階ですが、有望な可能性を秘めています。これらのプロセスは複合材料を基本成分に分離し、ガラス繊維や樹脂のリサイクルを可能にします。
熱分解は、熱硬化性プラスチックマトリックスから繊維を分離するのに特に適しています。ローターブレードの厚肉繊維複合構造は、不活性雰囲気中で高温処理されます。回収された繊維は、適切な処理を施すことで産業的に再利用できます。
RE_SORT研究プロジェクトは、ローターブレードなどに見られるような、最大壁厚150mmの厚肉繊維複合構造に特化した新たな熱分解技術の開発に取り組んでいます。リサイクル繊維に加え、生成される熱分解油と熱分解ガスも産業的にリサイクル可能です。
現代のローターブレードにとって、リサイクルを考慮した設計とはどういう意味ですか?
風力業界では、将来のタービン向けに、根本的にリサイクル可能なローターブレードの開発に既に取り組んでいます。シーメンス・ガメサは「RecyclableBlade」と呼ばれるソリューションを開発し、2022年から商用化しています。
これらのRecyclableBladesは、特殊な樹脂技術を採用しており、寿命を迎えた材料を完全にリサイクルすることができます。弱酸性溶液に浸漬することで、樹脂は高温で溶解し、ガラス繊維、樹脂、木材、金属を分離して他の産業で再利用することができます。
これらのリサイクル可能なローターブレードを使用した最初の商業用オフショアプロジェクトは、2022年にドイツのカスカシ風力発電所で実施されました。オペレーターであるRWEは現在、ソフィアプロジェクトでも132枚のリサイクル可能なブレードを使用しています。
循環型経済において、Vestas はどのような役割を果たしていますか?
ヴェスタスは、2040年までに廃棄物のないタービンを実現するという目標を掲げ、体系的なアプローチを追求しています。同社は、既存のローターブレード向けのDecomBladesと、将来の循環型経済ソリューション向けのCETECという2つの取り組みを並行して進めています。
CETECプロジェクト（熱硬化性エポキシ複合材料の循環型経済）は、エポキシ樹脂を基本成分に分解する化学リサイクル法を開発しています。この基本成分は新しいローターブレードの製造に再利用され、完全な循環型システムを実現します。
ヴェスタスのタービンは現在85%がリサイクル可能です。ブレードのリサイクル率は2025年までに50%、2030年までに100%に向上すると予想されています。
どのような創造的なアップサイクルのアプローチがありますか?
産業リサイクルプロセスに加え、使用済みのローターブレードを新たな用途に直接転用する革新的なアップサイクル・プロジェクトも登場しています。オランダの企業BladeMadeは、ローターブレードを街路家具、遊び場、バス停、インフラ整備プロジェクトなどに転用しています。
これらの用途は、ローターブレードの特殊な特性を活用しています。ローターブレードは、極めて耐久性が高く、耐候性、耐破壊性に優れ、独特のデザインを備えています。一枚のローターブレードを様々な用途に合わせてセグメントに切断することができ、最も強度の高い部分は耐荷重構造として、先端部分はベンチとして、丸みを帯びた部分はプランターとして使用できます。
例えば、200枚のローターブレードを使えば、1キロメートルの防音壁を建設できます。これらのプロジェクトにより、従来の素材と比較してCO2排出量を最大90%削減し、ローターブレードの寿命を50年から100年に延ばすことができます。
実際に摩耗によってどれだけの材料が失われるのでしょうか?
ローターブレードの摩耗は頻繁に議論される話題ですが、その規模は管理可能です。フラウンホーファーIWESによると、ローターブレード1枚あたり年間約0.1～5kgの材料損失が発生しており、これは設置場所、コーティング、風荷重によって異なります。
これらの値は他の技術システムと同等で、トラックタイヤは走行距離10,000kmあたり約2kgの材料が失われます。海上設備は特に厳しい環境規制の対象となり、文書化と定期的な検査が義務付けられています。
Fraunhofer IWES は、さまざまなコーティング システムを評価するためのテスト方法を開発し、最適化されたフィルムとコーティングの開発に取り組んで、侵食関連の損失を最小限に抑えながら同時に空気力学的特性を向上させています。
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この技術革新の核心は、数十年にわたり標準となってきた従来のクランプ固定からの意図的な脱却にあります。時間とコスト効率に優れたこの新しい固定システムは、根本的に異なる、よりインテリジェントなコンセプトでこの問題に対処します。モジュールを特定の箇所でクランプ固定するのではなく、特殊形状の連続した支持レールに挿入し、しっかりと固定します。この設計により、発生するすべての力（雪による静的荷重であれ、風による動的荷重であれ）が、モジュールフレームの全長にわたって均等に分散されます。
詳細については、こちらをご覧ください:
ドイツが風力発電リサイクルの世界的リーダーである理由
風力発電のリサイクルを規制する規格や基準は何ですか?
DIN SPEC 4866により、業界は初めて風力タービンの持続可能な解体とリサイクルのための統一規格を確立しました。この仕様は、2020年に産業界、学界、政府機関から25名の専門家によって策定され、解体プロセス全体の要件を定義しています。
RDRWind eV（風力タービンのリパワー、解体、リサイクルに関する業界団体）はこの規格を策定し、現在、解体プロセスに関する包括的なDIN規格と品質マークの策定に取り組んでいます。これは、品質、安全要件、環境適合性に関する透明性と比較可能性を高めることを目的としています。
リサイクルインフラはどのように発展していますか?
リサイクルインフラは継続的に拡張されています。ブレーメンのneocomp GmbHのような企業は、既に年間最大12万トンの使用済みGRPを破砕する破砕工場を稼働させています。これらの工場は大量の使用済みGRPを容易に処理でき、現在は年間約3万トンを処理しています。
DecomBladesプロジェクトをはじめとする欧州の取り組みは、バリューチェーン全体にわたる専門知識を共有しています。10のプロジェクトパートナーが協力して、ローターブレードの持続可能なリサイクル技術の商業化に取り組んでいます。
リサイクルされた材料は具体的にどうなるのでしょうか?
リサイクルされた材料は幅広い用途に使用されています。メカニカルリサイクルで得られたガラス繊維はセメント製造における砂の代替品として、また有機成分は石炭の代替品として利用されています。これらの共処理方法は、化石原料を直接的に代替するものです。
ケミカルリサイクルプロセスは、より高品質な製品を生み出します。回収された繊維は、適切な処理を施すことで繊維複合材用途に再利用できます。熱分解油は化学原料として、熱分解ガスはエネルギー生成に利用できます。
シーメンス・ガメサのリサイクルブレードプロセスは、材料を元の品質で回収することさえ可能にします。分離された樹脂、グラスファイバー、木材などの部品は、品質を損なうことなく、スーツケースやモニターの筐体などの新製品に再利用できます。
まだどんな課題が残っていますか?
進歩は見られるものの、課題は依然として残っています。ケミカルリサイクルプロセスは依然としてパイロット段階およびスケールアップ段階にあり、産業としての実現可能性はまだ証明されていません。様々なプロセスの経済的実現可能性は、地域のインフラと原材料価格に大きく左右されます。
洋上風力タービンは、ローターブレードをまず陸上へ輸送する必要があるため、物流上の課題がさらに生じます。タービン運営業者から解体業者、リサイクル業者に至るまで、様々な関係者間の連携には、標準化されたプロセスが必要です。
リサイクルは今後どのように発展していくのでしょうか？
循環型経済への移行は明らかです。シーメンス・ガメサやヴェスタスといったメーカーは、タービンの完全リサイクル化という明確な目標を設定しています。シーメンス・ガメサは2040年までに、ヴェスタスも2040年までに達成を目指しています。
再生可能な原料をベースにした新素材の研究が進められています。科学者たちは、将来のローターブレード向けに、麻繊維と麻の実油から作られたバイオベースの軽量素材の開発に取り組んでいます。これらの素材は、リサイクルを根本的に簡素化する可能性があります。
欧州環境機関は、欧州全域におけるローターブレードの廃棄禁止に向けて取り組んでおり、廃棄されるすべてのブレードの再利用、リサイクル、または回収を義務付けることになります。これにより、革新的なリサイクルソリューションへの更なるインセンティブが生まれます。
どのような経済的側面が関連していますか?
リサイクルはコスト要因からビジネスチャンスへと進化しています。Holcimのような企業は、BLADES2BUILDプロジェクトを通じて新たな原材料源を活用しながら、同時にCO2排出量を削減しています。廃棄物処理コストが予測可能であることは、プラント運営者に計画の確実性をもたらします。
アップサイクル・プロジェクトは、廃棄物とされるものから高品質な製品が生み出せることを実証しています。例えば、BladeMadeは、遊び場、バス停、街路家具の総生産量の5%を、ローターブレードのリサイクルから生産しています。
ドイツは国際的に見てどうですか?
ドイツは風力発電のリサイクルにおいて先駆的な役割を果たしています。DIN SPEC 4866は国際的なベンチマークとみなされており、英語版も利用可能です。フラウンホーファーIWESやIFAMといったドイツの研究機関は、最先端のリサイクル技術の開発に取り組んでいます。
ドイツは欧州における風力発電の拡大をリードしており、2025年前半には2.2ギガワットの発電能力を持つ新規タービンが建設されました。これは欧州の他のどの国よりも多く、リサイクルの必要性が高まり、イノベーションのダイナミクスも強化されています。
これは風力エネルギーの将来にとって何を意味するのでしょうか?
これらの開発は、風力発電が運転中の気候に優しいだけでなく、使用後も責任ある管理が可能であることを示しています。確立されたサーマルリサイクルプロセス、新興のケミカルリサイクル技術、革新的なアップサイクルアプローチ、そして完全にリサイクル可能な新開発を組み合わせることで、包括的なソリューションが実現します。
業界は研究開発に積極的に投資し、基準が策定され、規制の枠組みも循環型経済に向けて進化しています。今日では依然として課題とみなされているものが、新たなビジネスモデルやバリューチェーンを生み出す機会となりつつあります。
風力エネルギーは、産業界が製品のライフサイクル全体に対して積極的に責任を負い、環境面と経済面の両方のメリットを生み出す好例です。ローターブレードはもはや廃棄物問題ではなく、未来に向けた貴重な原材料となりつつあります。
このちょっとした工夫で、設置時間が最大40%短縮され、コストも最大30%削減できます。アメリカ製で特許取得済みです。
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ModuRack の革新の核心は、従来のクランプ固定からの脱却にあります。クランプの代わりに、モジュールは連続したサポートレールによって挿入され、所定の位置に保持されます。
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