اروپا در خطر تبدیل شدن به محل دفع تیغه‌های سخت‌بازیافت توربین‌های بادی است، اما پژوهش تازه‌ای یک راه‌حل «داغ» برای این مشکل یافته است.
از انرژی بادی به عنوان یکی از «ارزان‌ترین و مقیاس‌پذیرترین راه‌حل‌ها» برای مقابله با بحران اقلیمی یاد شده است، اما رونق این صنعت نگرانی‌های رو به افزایشی ایجاد کرده است.
آگهی
آگهی
توربین‌هایی که در سراسر اروپا و آب‌های پیرامون آن نصب شده‌اند، طوری طراحی شده‌اند که بتوانند از برخی از سخت‌ترین شرایط، از تابش شدید فرابنفش گرفته تا تندبادها، دماهای بسیار بالا و پایین و حتی صاعقه، جان سالم به در ببرند.
در حالی که حدود ۸۵ تا ۹۰ درصد از جرم کل یک توربین بادی قابل بازیافت است، دوام بالای تیغه‌ها باعث می‌شود بازیافت بخش باقی‌مانده بسیار دشوار باشد.
تیغه‌های توربین بادی محل‌های دفن زباله اروپا را پر کرده‌اند
در نتیجه، بسیاری از تیغه‌های توربین پس از پایان عمرشان، که معمولا حدود ۲۰ سال خدمت است، سر از محل‌های دفن زباله در می‌آورند یا سوزانده می‌شوند.
پسماند سالانه تیغه‌های از رده خارج‌شده در اروپا پیش‌بینی می‌شود از ۲۰ هزار تن در سال ۲۰۲۵ به ۵۵ هزار تن تا سال ۲۰۳۰ افزایش یابد، زیرا ناوگان‌های قدیمی به پایان عمر خود می‌رسند.
ویند یوروپ (WindEurope)، انجمن صنعت انرژی بادی اروپا، برای مقابله با این مشکل، سال گذشته یک ممنوعیت داوطلبانه دفن در محل‌های دفن زباله را در سطح کل صنعت معرفی کرد که از همان زمان اجرا شد.
این انجمن از سیاست‌گذاران اتحادیه اروپا می‌خواهد این ممنوعیت را در قوانین رسمی بگنجانند و استدلال می‌کند این کار می‌تواند توسعه فناوری‌های پایدار بازیافت را بیش از پیش تسریع کند.
تیغه‌های توربین بادی تحت «گرمایش لحظه‌ای ژولی» قرار می‌گیرند
پژوهشگران اخیرا راهی تازه برای دادن «زندگی دوم» به تیغه‌های توربین بادی که بازیافت آن‌ها دشوار است یافته‌اند؛ آن‌ها این تیغه‌ها را در معرض «انفجار کوتاهی از حرارت شدید» قرار می‌دهند.
این مطالعه که در نشریه علمی کم سرکولاریتی (Chem Circularity) منتشر شد، نشان داد آنچه «گرمایش لحظه‌ای ژولی» نامیده می‌شود می‌تواند تیغه‌ها را، که اغلب از فایبرگلاس حاوی سیلیکا و رزین‌های پلیمری غنی از کربن ساخته می‌شوند، به کاربید سیلیکن و گرافن، دو ماده باارزش برای تولید صنعتی، تبدیل کند.
تیغه‌ها در عرض چند ثانیه تا حدود ۲ هزار درجه سانتی‌گراد گرم شدند؛ در چنین دماهای بسیار بالایی، کربن می‌تواند با سیلیکا واکنش دهد و کاربید سیلیکن، ماده‌ای سخت و مقاوم در برابر حرارت، تشکیل دهد.
کربن همچنین می‌تواند در این شرایط دوباره به شکل گرافن سازمان‌دهی شود، ماده‌ای که به خاطر استحکام و توانایی هدایت گرما و برق شناخته می‌شود.
این تیم پژوهشی دریافت که افزودن قطعات خرد و تجزیه‌شده تیغه‌های قدیمی به مواد دیگر، پیش از فرآیند گرمادهی، باعث می‌شود ماده جدید برای ساخت تیغه‌های روتور تازه کاربردی‌تر شود.
به گفته پژوهشگران، استفاده از تنها ۰.۳ درصد (بر حسب وزن) از مواد بازیافتی توانست رزین را سخت‌تر و محکم‌تر کند و مقاومت آن را در برابر تغییر شکل، در حالت کشش ۲۷ درصد و هنگام خمش ۹ درصد افزایش دهد.
بینگ دنگ، نویسنده ارشد این مطالعه و مهندس شیمی و محیط زیست در دانشگاه تسینگهوا (Tsinghua University) چین، گفت: «می‌توان مخلوط کاربید سیلیکن و گرافن را دوباره در رزین‌های مورد استفاده برای تیغه‌های جدید توربین بادی به کار برد و ویژگی‌های مکانیکی و حرارتی آن‌ها را بهبود داد.»
او افزود: «این کار بیش از آن که فقط بازیافت باشد، ارتقای چرخه‌ای است. ما چیزی را که ارزش چندانی ندارد به ماده‌ای تبدیل می‌کنیم که ارزش بسیار بیشتری دارد.»