• envinow.gr

Βελτίωση του περ. αποτυπώματος των Α/Γ μέσω της εναλλακτικής διαχείρισης στο τέλος του Κύκλου Ζωής

του Κώστα Μπογιατζίδη


Η μετάβαση του ενεργειακού κλάδου στην παραγωγή μέσω ανανεώσιμων πηγών, έχει οδηγήσει στην άνθιση του τομέα της αιολικής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα αυτής της άνθισης, οι σημερινές ανεμογεννήτριες είναι αρκετά μεγαλύτερες σε σχέση με αυτές που κατασκευαζόντουσαν παλαιότερα. Το «αειφορικό» προφίλ της αιολικής ενέργειας ωστόσο απαιτεί τη διασφάλιση ενός συνολικά χαμηλότερου περιβαλλοντικού αποτυπώματος καθ’ όλη τη διάρκεια της χρήσης των Α/Γ, στο οποίο θα πρέπει να συμπεριλαμβάνεται και η διαχείριση των επιμέρους κομματιών-με έμφαση στα πτερύγια-της ανωτέρω παραγωγικής διάταξης, μετά την ολοκλήρωση της λειτουργικής της ζωής.

Εγκατεστημένο δυναμικό αιολικής ενέργειας (Πηγή: https://ourworldindata.org).

Μέχρι πρότινος η σχετική ερευνητική δραστηριότητα περιοριζόταν κυρίως στην αναζήτηση μεθόδων βελτίωσης της παραγωγικής απόδοσης των ανεμογεννητριών. Κατά συνέπεια η αντίστοιχη έρευνα επί των διαχειριστικών επιλογών για τα επιμέρους κομμάτια και συγκεκριμένα τα πτερύγια (blades) μετά την ολοκλήρωση της χρηστικής ζωής των ανεμογεννητριών δεν είχε επιδείξει κάτι σημαντικό.


Λαμβάνοντας υπόψη τον κύκλο ζωής των ανεμογεννητριών να εκτιμάται περίπου στα 20-25 χρόνια και τις προβλέψεις βάσει των οποίων την επόμενη δεκαετία τουλάχιστον 200.000 τόνοι υλικού (πτερύγια Α/Γ) θα απορρίπτονται σε ετήσια βάση. Με Την μεθοδολογία υλοποίησης του συγκεκριμένου έργου να μην έχει αποσαφηνιστεί, το ζήτημα της διαχείρισης των σύνθετων ενισχυμένων με ίνες πτερυγίων αποκτά κομβική σημασία.


Οι πλέον διαδεδομένες εφαρμοζόμενες πρακτικές περιορίζονταν στην τελική τους διάθεση ή την καύση με σκοπό την παραγωγή ενέργειας. Η απαγόρευση (Γερμανία) και η θέσπιση ειδικού τέλους διάθεσης (Αγγλία) των εν λόγω υλικών εξαιτίας των επιμέρους συστατικών τους, δηλαδή την πολυμερική ρητίνη και τις ίνες, με τη μέθοδο της υγειονομικής ταφής που σε συνδυασμό με την ιεράρχηση των δράσεων στη διαχείριση κατατάσσει την τελική διάθεση ως την ύστατη εναλλακτική λύση, οδήγησε αρκετές χώρες στην υιοθέτηση της καύσης, παρά το γεγονός ότι σημαντικό ποσοστό του προς επεξεργασία υλικού μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας, παραμένει ως υπόλειμμα (στάχτη).


Τα παραπάνω σε συνδυασμό με τις προβλέψεις παραγωγής απόβλητων που θα δημιουργηθούν κατά την αντικατάσταση των ανεμογεννητριών με την ολοκλήρωση της λειτουργικής ζωής τους (το πανεπιστήμιο του Strathclyde εκτιμά πως η παραγωγή των συγκεκριμένων αποβλήτων θα αυξηθεί σε παγκόσμιο επίπεδο ανερχόμενη στους 2000000 τόνους ετησίως έως το 2050), οδήγησαν στην ανάπτυξη και υιοθέτηση εναλλακτικών μεθόδων επεξεργασίας. Οι παραπάνω διαδικασίες αποσκοπούν στην ελαχιστοποίηση των διατιθέμενων αποβλήτων. Επιπρόσθετα στοχεύουν στην αύξηση των ανακτώμενων υλικών αντιμετωπίζοντας τα πλέον ως ανακτώμενα υλικά που αξιοποιούνται σε ποικίλες εφαρμογές όπως επίσης και στην ανάπτυξη δευτερογενών υλικών. Οι σημαντικότερες εξ’ αυτών είναι:


Μηχανική επεξεργασία

Η απλούστερη σε όρους εφαρμογής μέθοδος. Το δευτερογενές υλικό που προκύπτει από την επεξεργασία να είναι υποδεέστερο ως προς τις μηχανικές του ιδιότητες. Καθίσταται έτσι κατάλληλο για χρήση σε εφαρμογές χαμηλότερων απαιτήσεων (λ.χ. ασφαλτοβιομηχανία). Η επεξεργασία περιλαμβάνει τεμαχισμό, θραύση, άλεση κλπ.

Διαγραμματική απεικόνιση σταδίων μηχανικής επεξεργασίας (Πηγή: https://sumanlabs.in).

Πυρόλυση

Αρχικά λαμβάνει χώρα η θέρμανση του προς επεξεργασία συνθέτου σε θερμοκρασίες που φτάνουν ακόμα και τους 700°C απουσία οξυγόνου. Μέσω της συγκεκριμένης μεθόδου ανακτώνται οι εμπεριεχόμενες ίνες, ενώ η ρητίνη της μήτρας του συνθέτου μετατρέπεται μέσω της διαδικασίας σε αέριο ή ατμό.


Επεξεργασία με τη μέθοδο ρευστοποιημένης κλίνης

Η μέθοδος της ρευστοποιημένης κλίνης είναι η πιο διαδεδομένη μέθοδος επεξεργασίας. Κατά την εφαρμογή της λαμβάνει χώρα η καύση της πολυμερικής μήτρας υπό την παρουσία πλούσιας σε οξυγόνο ροής αέρα σε θερμοκρασίες μεταξύ 450°C-550°C. Και σε αυτή την περίπτωση είναι εφικτή η ανάκτηση των ινών.

Διαγραμματική απεικόνιση σταδίων επεξεργασίας με τη μέθοδο της ρευστοποιημένης κλίνης (Πηγή: https://sumanlabs.in).

Χημική επεξεργασία

Μέσω κατάλληλης χημικής διαδικασίας η πολυμερική ρητίνη που αποτελεί τη μήτρα, αποσυντίθεται στα επιμέρους συστατικά της διευκολύνοντας την απομάκρυνση των ινών οι οποίες μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν.

Χημική επεξεργασία σύνθετων υλικών πολυμερικής μήτρας με ίνες άνθρακα (Πηγή: https://sumanlabs.in).