Geçiş dönemindeki rüzgar enerjisi: Geri dönüşüm bir sorun değil, bir fırsat – Rüzgar türbinleri kapatıldıktan sonra aslında ne oluyor? – Görsel: Xpert.Digital
Rüzgar türbininden oyun alanına: Eski rotor kanatlarının yaratıcı ikinci kariyeri
Rüzgar enerjisi efsanesi çürütüldü: Eski rotor kanatları artık neden bir atık sorunu değil?
Bu soru hem rüzgâr enerjisinin savunucularını hem de eleştirmenlerini ilgilendiriyor. Rüzgâr türbinleri yaklaşık 20-25 yıl sonra ekonomik ömürlerinin sonuna ulaşır. Çoğu bileşenin geri dönüşümü zaten kolaydır; çelik, bakır ve beton bilinen yöntemlerle geri dönüştürülebilir. Asıl zorluk, ayrıştırılması zor kompozit malzemelerden yapılmış rotor kanatlarında yatmaktadır.
Almanya'da kaç adet rotor kanadının geri dönüştürülmesi gerekiyor?
Almanya önemli bir söküm dalgasıyla karşı karşıya. 2020/2021 yılının başında, yaklaşık 5.200 rüzgar türbini için 20 yıllık EEG sübvansiyonu sona erdi ve 2025 yılı sonuna kadar 8.000 türbin daha devreye girecek. Sektör tahminlerine göre, 2030 yılına kadar yaklaşık 25.000 rotor kanadının sökülmesi gerekecek ve bu da yaklaşık 400.000 ton malzemeye denk geliyor.
Bu malzemeler büyük ölçüde dayanıklı ancak zorlu bir kompozit malzeme olan cam elyaf takviyeli plastikten (GRP) yapılmıştır. Rotor kanatları, bir rüzgar türbininin toplam ağırlığının yalnızca yaklaşık %5'ini oluştururken, diğer bileşenlerin %90'ına kadarı halihazırda mevcut geri dönüşüm döngülerine geri dönüştürülebilmektedir.
Hangi özel geri dönüşüm süreçleri halihazırda mevcut?
Sektör, bazıları halihazırda endüstriyel olarak kurulmuş olan dört ana geri dönüşüm yolu geliştirmiştir:
Mekanik-termal proses, geri dönüşüm tesisleri olarak çimento fabrikalarını kullanır. Holcim gibi şirketler halihazırda başarılı konseptler uygulamaktadır. Rotor kanatları önce ezilir, cam elyaflar agregaların yerini alır ve reçine bileşenleri çimento üretim süreci için enerji sağlar. Bu yöntem halihazırda endüstriyel olarak ölçeklenebilir ve ekonomik olarak yerleşiktir.
Holcim GmbH'nin Schleswig-Holstein'daki Lägerdorf çimento fabrikası, yakın zamanda parçalanmış rüzgar türbini kanatlarını yedek yakıt olarak geri dönüştürdü. Bu termal geri dönüşüm süreci, fosil yakıtların yerini alarak CO2 emisyonlarını azaltabilir. 1.000 ton geri dönüştürülmüş CTP kullanılarak 450 tona kadar kömür, 200 ton tebeşir ve 200 ton kum tasarrufu sağlanabilir.
Rotor kanatlarında kimyasal geri dönüşüm nasıl yapılır?
Piroliz ve solvoliz gibi kimyasal geri dönüşüm süreçleri hala geliştirme aşamasındadır, ancak umut verici bir potansiyele sahiptir. Bu süreçler, kompozitleri temel bileşenlerine ayırarak cam elyaf ve reçinelerin geri dönüştürülmesini sağlar.
Piroliz, özellikle termoset plastik matrislerden lifleri ayırmak için uygundur. Rotor kanatlarının kalın cidarlı lif kompozit yapıları, inert atmosferde yüksek sıcaklıklarda işlenir. Geri kazanılan lifler, uygun işlemlerden sonra endüstriyel olarak tekrar kullanılabilir.
RE_SORT araştırma projesi, rotor kanatlarında bulunanlar gibi 150 mm'ye kadar duvar kalınlığına sahip kalın duvarlı fiber kompozit yapılar için özel olarak yeni piroliz teknolojileri geliştirmektedir. Geri dönüştürülen liflerin yanı sıra, elde edilen piroliz yağları ve piroliz gazları da endüstriyel olarak geri dönüştürülebilmektedir.
Modern rotor kanatları için geri dönüşüme yönelik tasarım ne anlama geliyor?
Rüzgar enerjisi sektörü, geleceğin türbinleri için temelde geri dönüştürülebilir rotor kanatları üzerinde çalışıyor. Siemens Gamesa, 2022'den beri ticari olarak satışta olan RecyclableBlade adlı bir çözüm geliştirdi.
Bu Geri Dönüştürülebilir Bıçaklar, malzemelerin kullanım ömürlerinin sonunda tamamen geri dönüştürülmesini sağlayan özel bir reçine teknolojisi kullanır. Hafif bir asit çözeltisine daldırılan reçine, yüksek sıcaklıklarda çözünerek cam elyaflarının, reçinenin, ahşabın ve metalin ayrıştırılıp diğer endüstrilerde yeniden kullanılmasını sağlar.
Bu geri dönüştürülebilir rotor kanatlarını kullanan ilk ticari açık deniz projesi, 2022 yılında Alman Kaskasi rüzgar çiftliğinde hayata geçirildi. İşletmeci olarak RWE, Sofya projesi için de 132 RecyclableBlade kullanıyor.
Vestas'ın döngüsel ekonomideki rolü nedir?
Vestas, 2040 yılına kadar atıksız türbinler hedefiyle sistematik bir yaklaşım izliyor. Şirket, mevcut rotor kanatları için DecomBlades ve gelecekteki dairesel ekonomi çözümleri için CETEC olmak üzere iki paralel girişim üzerinde çalışıyor.
CETEC projesi (Termoset Epoksi Kompozitler için Döngüsel Ekonomi), epoksi reçinelerini temel bileşenlerine ayıran bir kimyasal geri dönüşüm yöntemi geliştiriyor. Bu bileşenler daha sonra yeni rotor kanatlarının üretiminde yeniden kullanılarak tamamen dairesel bir sistem oluşturulabiliyor.
Vestas türbinleri şu anda %85 oranında geri dönüştürülebilir. Kanat geri dönüştürülebilirliğinin 2025 yılına kadar %50'ye, 2030 yılına kadar ise %100'e çıkması bekleniyor.
Yaratıcı geri dönüşüm yaklaşımları nelerdir?
Endüstriyel geri dönüşüm süreçlerinin yanı sıra, kullanılmış rotor kanatlarını doğrudan yeni uygulamalara dönüştüren yenilikçi geri dönüşüm projeleri de ortaya çıkıyor. Hollandalı şirket BladeMade, rotor kanatlarını sokak mobilyalarına, oyun alanlarına, otobüs duraklarına ve altyapı projelerine dönüştürüyor.
Bu uygulamalar, rotor kanatlarının özel özelliklerinden yararlanır: Son derece dayanıklıdırlar, hava koşullarına dayanıklıdırlar, vandalizme karşı dayanıklıdırlar ve özgün bir tasarıma sahiptirler. Tek bir rotor kanadı çeşitli uygulamalar için parçalara ayrılabilir; en güçlü kısmı yük taşıyıcı yapı, ucu tezgah, yuvarlak kısımları ise ekim malzemesi olarak kullanılır.
Örneğin, bir kilometrelik bir gürültü bariyeri inşa etmek için 200 rotor kanadı kullanılabilir. Bu projeler, CO2 emisyonlarını geleneksel malzemelere kıyasla %90'a kadar azaltır ve rotor kanatlarına 50 ila 100 yıl gibi ikinci bir kullanım ömrü kazandırır.
Aşınma sonucu gerçekte ne kadar malzeme kaybedilir?
Rotor kanadı aşınması sıkça tartışılan bir konudur, ancak boyutları yönetilebilir düzeydedir. Fraunhofer IWES'e göre, erozyon, konuma, kaplamaya ve rüzgar yüküne bağlı olarak rotor kanadı başına yılda yaklaşık 0,1 ila 5 kg malzeme kaybına neden olur.
Bu değerler diğer teknik sistemlerle karşılaştırılabilir - bir kamyon lastiği 10.000 km'lik bir yolculukta yaklaşık 2 kg malzeme kaybeder. Açık deniz tesisleri, dokümantasyon ve düzenli denetimler gerektiren özellikle katı çevre düzenlemelerine tabidir.
Fraunhofer IWES, çeşitli kaplama sistemlerinin değerlendirilmesi için test yöntemleri geliştiriyor ve erozyonla ilgili kayıpları en aza indirirken aynı zamanda aerodinamik özellikleri iyileştirmek için optimize edilmiş filmler ve kaplamalar üzerinde çalışıyor.
Yeni: ABD'den Patent – Güneş enerjisi parklarını %30'a kadar daha ucuza, %40'a kadar daha hızlı ve kolay kurun – açıklayıcı videolarla!
Yeni: ABD'den patent – Güneş enerjisi parklarını %30'a kadar daha ucuz, %40'a kadar daha hızlı ve daha kolay kurun – açıklayıcı videolarla! - Görsel: Xpert.Digital
Bu teknolojik ilerlemenin merkezinde, onlarca yıldır standart olan geleneksel kelepçeli bağlantıdan bilinçli bir şekilde uzaklaşılması yer alıyor. Yeni, daha zaman ve maliyet açısından daha verimli montaj sistemi, bu sorunu temelden farklı ve daha akıllı bir konseptle çözüyor. Modüller belirli noktalardan kelepçelenmek yerine, sürekli, özel olarak şekillendirilmiş bir destek rayına yerleştirilerek güvenli bir şekilde sabitleniyor. Bu tasarım, ister kardan kaynaklanan statik yükler ister rüzgardan kaynaklanan dinamik yükler olsun, oluşan tüm kuvvetlerin modül çerçevesinin tüm uzunluğu boyunca eşit olarak dağılmasını sağlıyor.
Bununla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:
Almanya neden rüzgar enerjisi geri dönüşümünde dünya lideridir?
Rüzgar enerjisinin geri dönüşümünü hangi standartlar ve normlar düzenliyor?
DIN SPEC 4866 ile sektör, rüzgar türbinlerinin sürdürülebilir sökümü ve geri dönüşümü için ilk kez tek tip bir standart oluşturdu. Bu şartname, 2020 yılında sanayi, akademi ve devlet kurumlarından 25 uzman tarafından geliştirilmiş olup, tüm söküm süreci için gereklilikleri tanımlamaktadır.
RDRWind eV (Rüzgar Türbinlerinin Yenilenmesi, Sökülmesi ve Geri Dönüşümü Sanayi Derneği) bu standardı başlatmış olup, şu anda kapsamlı bir DIN standardı ve söküm süreçleri için bir kalite işareti üzerinde çalışmaktadır. Bu, kalite, güvenlik gereklilikleri ve çevresel uyumluluk açısından şeffaflık ve karşılaştırılabilirlik sağlamayı amaçlamaktadır.
Geri dönüşüm altyapısı nasıl gelişiyor?
Geri dönüşüm altyapısı sürekli olarak genişletilmektedir. Bremen'deki neocomp GmbH gibi şirketler, halihazırda yılda 120.000 tona kadar kullanılmış CTP kapasitesine sahip parçalama tesisleri işletmektedir. Bu tesisler, ortaya çıkan hacimleri kolayca işleyebilmekte ve şu anda yılda yaklaşık 30.000 ton işleyebilmektedir.
DecomBlades projesi gibi Avrupa girişimleri, tüm değer zinciri boyunca uzmanlıklarını bir araya getiriyor. On proje ortağı, rotor kanatları için sürdürülebilir geri dönüşüm teknolojilerinin ticarileştirilmesi için birlikte çalışıyor.
Geri dönüştürülen malzemelere tam olarak ne oluyor?
Geri dönüştürülmüş malzemeler geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. Mekanik geri dönüşümden elde edilen cam elyaflar çimento üretiminde kum yerine kullanılırken, organik bileşenler kömür yerine kullanılır. Bu eş işleme yöntemleri, fosil hammaddelerin doğrudan yerini alır.
Kimyasal geri dönüşüm süreçleri daha kaliteli ürünler üretir. Geri kazanılan lifler, uygun işlemlerden geçirildikten sonra elyaf kompozit uygulamalarında tekrar kullanılabilir. Piroliz yağları kimyasal hammadde olarak kullanılırken, piroliz gazları enerji üretimi için kullanılabilir.
Siemens Gamesa RecyclableBlade süreci, malzemelerin orijinal kalitelerinde geri kazanılmasını bile sağlar. Ayrılan bileşenler (reçine, fiberglas ve ahşap) kalite kaybı olmadan bavul veya monitör kasası gibi yeni ürünlerde kullanılabilir.
Hala hangi zorluklar var?
İlerlemeye rağmen zorluklar devam ediyor. Kimyasal geri dönüşüm süreçleri hâlâ pilot ve ölçeklendirme aşamasında olup, endüstriyel uygulanabilirliklerini henüz kanıtlamamışlardır. Çeşitli süreçlerin ekonomik uygulanabilirliği, büyük ölçüde bölgesel altyapıya ve hammadde fiyatlarına bağlıdır.
Açık deniz türbinleri, rotor kanatlarının önce karaya taşınması gerektiğinden ek lojistik zorluklar doğurur. Türbin operatörlerinden söküm şirketlerine ve geri dönüşüm firmalarına kadar çeşitli paydaşlar arasındaki koordinasyon, standartlaştırılmış süreçler gerektirir.
Geri dönüşüm bundan sonra nasıl gelişecek?
Trend açıkça döngüsel bir ekonomiye doğru ilerliyor. Siemens Gamesa ve Vestas gibi üreticiler, tamamen geri dönüştürülebilir türbinler için bağlayıcı hedefler belirlediler - Siemens Gamesa 2040'a kadar, Vestas da 2040'a kadar.
Yenilenebilir hammaddelere dayalı yeni malzemeler araştırılıyor. Bilim insanları, geleceğin rotor kanatları için kenevir lifleri ve kenevir tohumu yağından üretilen biyobazlı hafif malzemeler üzerinde çalışıyor. Bu malzemeler, geri dönüşümü temelden kolaylaştırabilir.
Avrupa Çevre Ajansı, Avrupa genelinde rotor kanatlarının atılmasına yönelik bir yasak üzerinde çalışıyor. Bu yasak, atılan tüm kanatların yeniden kullanılmasını, geri dönüştürülmesini veya geri kazanılmasını gerektiriyor. Bu, yenilikçi geri dönüşüm çözümleri için ek bir teşvik oluşturuyor.
Hangi ekonomik yönler önemlidir?
Geri dönüşüm, bir maliyet faktöründen bir iş fırsatına dönüşüyor. Holcim gibi şirketler, BLADES2BUILD projesiyle yeni hammadde kaynaklarına ulaşırken aynı zamanda CO2 emisyonlarını da azaltıyor. Öngörülebilir atık bertaraf maliyetleri, tesis işletmecilerine planlama güvenliği sağlıyor.
Geri dönüşüm projeleri, sözde atıklardan yüksek kaliteli ürünler üretilebileceğini gösteriyor. Örneğin BladeMade, oyun alanları, otobüs durakları ve sokak mobilyalarının toplam üretiminin yüzde 5'ini geri dönüştürülmüş rotor kanatlarından üretebiliyor.
Almanya uluslararası alanda nasıl bir konumda?
Almanya, rüzgar enerjisi geri dönüşümünde öncü bir rol üstleniyor. DIN SPEC 4866, uluslararası bir standart olarak kabul ediliyor ve İngilizce dilinde mevcut. Fraunhofer IWES ve IFAM gibi Alman araştırma kurumları, lider geri dönüşüm teknolojileri geliştiriyor.
Almanya, Avrupa'da rüzgar enerjisinin yaygınlaşmasında öncü konumdadır. 2025'in ilk yarısında, Avrupa'nın diğer tüm ülkelerinden daha fazla, 2,2 gigawatt kapasiteli yeni türbinler inşa edilmiştir. Bu durum, hem geri dönüşüm ihtiyacını hem de daha güçlü bir inovasyon dinamiğini artırmaktadır.
Peki bu, rüzgar enerjisinin geleceği açısından ne anlama geliyor?
Bu gelişmeler, rüzgar enerjisinin yalnızca işletme sırasında değil, aynı zamanda kullanımdan sonra da sorumlu bir şekilde yönetilebileceğini göstermektedir. Yerleşik termal geri dönüşüm süreçleri, yeni kimyasal geri dönüşüm teknolojileri, yenilikçi geri dönüşüm yaklaşımları ve tamamen geri dönüştürülebilir yeni gelişmelerin birleşimi, kapsamlı bir çözüm sunmaktadır.
Sektör, araştırma ve geliştirmeye aktif olarak yatırım yapıyor, standartlar belirleniyor ve düzenleyici çerçeve döngüsel bir ekonomiye doğru evriliyor. Bugün hâlâ bir zorluk olarak görülen bu durum, giderek yeni iş modelleri ve değer zincirleri için bir fırsata dönüşüyor.
Rüzgâr enerjisi, bir endüstrinin tüm ürün yaşam döngüsünün sorumluluğunu proaktif bir şekilde nasıl üstlenebileceğini ve hem ekolojik hem de ekonomik faydalar sağlayabileceğini göstermektedir. Rotor kanatları artık bir atık sorunu olmaktan çıkıp, gelecek için değerli bir hammadde haline gelmektedir.
Bakın, bu küçük detay kurulum süresini %40'a kadar kısaltıyor ve maliyeti %30'a kadar düşürüyor. ABD'den ve patentli.
YENİ: Kuruluma hazır güneş enerjisi sistemleri! Bu patentli yenilik, güneş enerjisi kurulumuna büyük ölçüde hız kazandırıyor
ModuRack yenilikçiliğinin özü, geleneksel kelepçeli sabitlemeden farklılaşmasıdır. Modüller kelepçeler yerine, sürekli bir destek rayı ile yerleştirilir ve yerinde tutulur.
Bununla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:
Fotovoltaik ve inşaat alanında iş geliştirme partneriniz
Endüstriyel çatı PV'den güneş parklarına, daha büyük güneş park yerlerine kadar
☑️İş dilimiz İngilizce veya Almancadır
☑️ YENİ: Ulusal dilinizde yazışmalar!
Konrad Wolfenstein
Size ve ekibime kişisel danışman olarak hizmet etmekten mutluluk duyarım.
iletişim formunu doldurarak benimle iletişime geçebilir +49 89 89 674 804 (Münih) numaralı telefondan beni arayabilirsiniz . E-posta adresim: wolfenstein ∂ xpert.digital
Ortak projemizi sabırsızlıkla bekliyorum.
