Drugie życie łopat turbin wiatrowych – polskie uczelnie opracowują innowacyjne sposoby recyklingu

Co roku na świecie przybywa coraz więcej zużytych łopat turbin wiatrowych, które po 20-25 latach pracy muszą być demontowane. Najpopularniejsze konstrukcje wiatraków składają się z trzech łopat o długości od 20 do nawet 80 metrów. Problem w tym, że materiał, z którego powstają (kompozyt z włókien szklanych lub węglowych zatopionych w żywicy epoksydowej), jest bardzo trudny do recyklingu. Dlatego dziś te ogromne elementy trafiają głównie na specjalne składowiska. Szacuje się, że w 2050 roku masa demontowanych łopat na świecie osiągnie aż 2 tysiące ton rocznie.

Naukowcy z trzech politechnik postanowili temu zaradzić. Badacze z Politechniki Białostockiej pracują nad wykorzystaniem odpadów łopat do budowy ekranów akustycznych przy drogach. Natomiast naukowcy z Politechniki Lubelskiej i Politechniki Rzeszowskiej w pracują nad ich zastosowaniem ich budownictwie geotechnicznym.

– Nasz pomysł polega na wykorzystaniu fragmentów łopat w nowej roli, jako elementów nowych budowlanych konstrukcji inżynierskich. Fragmenty łopat o przekroju zamkniętym, wypełnione betonem, mogą służyć jako fundamenty pod niewielkie budynki, elementy ścian oporowych, fundamenty pod bilbordy czy ogrodzenia. Najważniejszym zagadnieniem konstrukcyjnym przyczepność betonu do kompozytu – mówi prof. Anna Halicka, kierownik Katedry Konstrukcji Budowlanych Politechniki Lubelskiej.

– Chodzi o to, żeby beton nie tylko wypełnił wnętrze łopaty, ale też z nią współpracował w przenoszeniu obciążeń– zaznacza naukowczyni. Najpierw przygotowujemy elementy badawcze poprzez wycięcie fragmentów z pozyskanych łopat, a następnie wypełniamy je betonem i przeprowadzamy badania. Sprawdzamy zarówno nośność, jak i przyczepność betonu do kompozytu. Badaliśmy także powierzchnię kompozytów pod mikroskopem, aby upewnić się, że jej cechy będą odpowiednie do uzyskania tej kluczowej dla konstrukcji przyczepności. Badania pokazały, że możliwe możliwa jest efektywna współpraca betonu z elementem kompozytowym o zamkniętym przekroju – podkreśla prof. Halicka.

Dotychczas recycling łopaty turbin skupiał się na mechanicznym rozdrabnianiu w celu uzyskania surowca dla nowych kompozytów, spoiw i betonów. Z fragmentów łopat wykonywano też ławki, słupy oświetleniowe, wiaty, czy elementy placów zabaw, a także kładki dla pieszych.
Recykling łopat turbin wiatrowych ma kilka zalet: daje drugie życie dużym i kłopotliwym elementom, ogranicza ilość odpadów trafiających na wysypiska, a także pozwala produkować solidne prefabrykowane fundamenty i elementy konstrukcyjne.

Projekt otrzymał finansowanie w konkursie na granty pt. „ISKRA – budowanie międzyuczelnianych zespołów badawczych” realizowanym w ramach Politechnicznej Sieci VIA CARPATIA im. Prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego.

(Źródło: Politechnika Lubelska)