如何重複使用無法回收的風力發電機葉片 - 彭博社
Coco Liu, Sanne Wass
在鹿特丹,孩子們在由風力渦輪機葉片建造的遊樂場上玩耍。
攝影師:法魯克·巴蒂謝/安納多盧通訊社/蓋蒂圖片社
當風力渦輪機達到壽命終點時,大約85%的部件,包括鋼塔、銅線和齒輪等,都可以回收利用。然而,渦輪機葉片卻是一個更棘手的挑戰。
這些葉片主要由玻璃纖維製成,缺乏吸引回收者的金屬和礦物質。它們還塗有環氧樹脂,使得它們特別難以粉碎。因此,大多數退役的渦輪機葉片最終被焚燒或填埋。
這對於一個增長迅速的行業來説是一個問題,每年都會增加更多的風力發電,製造更多的葉片。2022年全球安裝了大約78吉瓦的風力發電容量,足以為約1700萬美國家庭提供一年的電力。根據全球風能理事會的數據,到本十年末,將至少再建設1,000吉瓦的風電場。
為了應對這一挑戰,全球最大的渦輪機製造商正在加大努力開發可回收利用的葉片。但要完善這項技術並加以實施,需要數年的時間。與此同時,安裝在本世紀初的渦輪機開始接近壽命終點。僅在歐洲,到2025年,每年將淘汰大約25,000公噸的風力渦輪機葉片,根據一些估計。
這就是初創公司的用武之地。
“我們在延遲處理廢棄物,”前英特爾工程師安吉拉·納格爾説道。她於2022年與人共同創立了總部位於愛爾蘭的BladeBridge公司,將廢棄的風力渦輪葉片轉化為人行橋。儘管這些再利用的橋樑最終也會到達壽命終點,納格爾表示這樣做可以延緩問題。她説:“這是為了延遲問題,看看是否有人能找到第三次利用的解決方案。”
BladeBridge是少數幾家將舊風力渦輪葉片轉化為新產品的公司之一。無論是公園長凳、自行車停放架還是遊樂場,這些再利用的商品並不總是成本競爭力強 — 至少目前還不是。但早期採用者正在取得必要的進展,以防止清潔能源轉型出現自身的環境問題。
荷蘭的風力渦輪葉片遊樂場
2006年,位於鹿特丹的Meidoorn基金會需要委託建造一個新的遊樂場,他們找到了以再利用物品而聞名的建築公司Superuse Studios。這次合作導致了世界上最早的風力渦輪再利用項目之一。
這個迷宮般的遊樂場是用五個損壞的渦輪葉片打造的,於2008年在Meidoorn基金會的花園中完成。孩子們可以爬上由葉片底座製成的塔,爬過一條曾經是80英尺(25米)長的葉片的隧道。Superuse的合夥人約斯·德·克里格爾最近參觀了這個項目,並表示大約15年後,這個遊樂場“仍然狀態良好”。
Krieger説,遊樂場有雙重好處:將渦輪葉片從填埋場或焚化爐中清除出來,並提供一種環保基礎設施。根據第三方評估,Superuse的渦輪葉片遊樂場的建造碳足跡大約比使用木材和鋼鐵製造的類似設備小了90%。
Kinderparadijs Meidoorn項目是Superuse首次使用渦輪葉片的項目;到2021年,該公司已經積累了足夠的專業知識,推出了一個專門從事將葉片升級再利用的新業務Blade-Made,專門製作長椅、遊樂場和攀巖牆。
愛爾蘭的渦輪葉片橋
愛爾蘭是風能的全球領導者:其國內容量為4500兆瓦,該國自1992年以來就有陸上風電場。這也是為什麼預計愛爾蘭將在未來幾十年內迎來一波渦輪葉片退役。隨着政府加大努力力度,以防止廢棄物進入填埋場,風電場所有者將需要更環保的廢物管理選擇。
科克市外的橋是由兩根退役的渦輪葉片製成的。照片由BladeBridge提供在科克市外,有一座18英尺(5.5米)高的人行橋就是這樣的一種替代方案。BladeBridge從頭開始使用兩根退役的渦輪葉片建造了這座橋,每根葉片長42英尺,用於製作通常由鋼鐵製成的側梁,以及其他幾個結構組件。
由該縣委託,這座橋是新自行車路線的一部分,根據納格爾的説法 — 愛爾蘭正在建設的許多項目之一正在進行中。通過減少鋼材的使用,BladeBridge估計其項目的排放量比傳統的人行橋在60年壽命期內低17%。這家初創公司還在一條熱門徒步旅行徑上建造了另外兩座葉片橋,並計劃在2024年完成。
BladeBridge估計其項目的排放量比傳統的人行橋在60年期間低17%。BladeBridge提供的照片### 丹麥的葉片式自行車停放亭
丹麥奧爾堡港的主停車場內矗立着一個優美的自行車停放亭,其獨特的形狀為自行車和騎行者提供了遮蔽,使其免受風雨侵襲。這個停放亭旨在鼓勵更多的員工騎自行車,據港口的環境協調員布賴恩·達爾比·拉斯穆森表示,這個設計是作為通常“乏味”的自行車棚設計的替代方案。
拉斯穆森受到了奧爾堡港在丹麥風能行業中的重要作用的啓發,而丹麥西門子風電公司旗下的一家附近的風機制造工廠同意為該項目捐贈部分廢棄的葉片。
奧爾堡港的葉片式自行車停放架。奧爾堡港照片由提供然後事情變得複雜起來。沒有風扇葉片的數據或圖紙,設計和計算變得棘手,而拉斯穆森,一個土木工程師,用硬紙板和木頭在家裏建造了第一個比例模型。避難所的建造需要大量的反覆試驗,處理一塊3噸重的玻璃纖維對建築師、鐵匠和工程師來説是一個重大挑戰。
避難所於2019年底開放,比拉斯穆森建造第一個原型機的時間晚了一年多,而且受到了普遍的好評。拉斯穆森希望更多的公司受到這種方法的啓發。風力渦輪機葉片“幾乎是不可摧毀的,”他説。“如果設計得當,它是美麗的。”
美國的渦輪葉片公園長椅
美麗的設計是訪客在俄亥俄州埃文市每個孩子遊樂場長椅上注意到的第一件事。他們由俄亥俄州初創企業Canvus製造,用退役的風力渦輪機葉片製成。
Canvus在每個孩子遊樂場的長椅。攝影師:布賴恩·凱撒/彭博社Canvus提供了11種基於葉片的產品,可以大規模生產。例如,它的“黛博拉”長椅有遮陽保護和鞦韆,而另一種設計,“燈塔”,可以是長椅、花盆或噴泉。到目前為止,Canvus的工匠們已經讓數百個葉片獲得了第二次生命,共同創始人帕克·科瓦爾斯基説。
該公司的客户主要是企業客户,他們將購買的長凳和花箱捐贈給公共空間。每件商品的價格大約在3500美元到9500美元之間,同時也作為捐贈者的營銷工具,捐贈者的名字會被刻在附着的牌匾上。Kowalski表示,自從6月開始商業生產以來,Canvus已經銷售了超過300件產品,現在這些產品已經安裝在美國數十個地點。
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