Z punktu widzenia masy większość konstrukcji turbin nadaje się do recyklingu. Ale branża wiatrowa wciąż stoi przed wyzwaniem, którym są wycofywane z użycia łopaty.

rozwiń ›

Wiatraki zbliżają się do emerytury

Setki tysięcy ton najtrudniejszych do przetworzenia odpadów związanych z energetyką wiatrową może powstać na terenie Unii Europejskiej w ciągu kilku lat dzielących nas od 2030 r, szacują naukowcy. Łączna „produkcja” odpadów w UE to ponad 2 miliardy ton rocznie, mowa więc o niewielkiej ich części, ale dość uciążliwej. Bo chodzi o bardzo duże (choć stosunkowo lekkie) urządzenia, a metod efektywnego, opłacalnego i stosowanego na szeroką skalę ich przetwarzania wciąż brakuje. Gdy trafiają na składowiska, nie ma na nie innego sposobu niż pociąć i zakopać. To szeroko opisywany problem, zwłaszcza w USA. W Europie cztery kraje, w tym Niemcy, zakazały składowania elementów turbin, a unijna dyrektywa odpadowa nakazuje, by taki scenariusz był ostatecznością – gdy czegoś nie da ani ponownie wykorzystać, ani przetworzyć, ani spalić.

Czas efektywnej pracy turbiny wiatrowej to 20–25 lat, choć wiele zależy od jakości konkretnej instalacji, zastosowanych materiałów i rozwiązań technologicznych, warunków lokalizacji oraz przeglądów, napraw czy prac utrzymaniowych. Co do zasady uważa się jednak, że tylko instalacje nowszej generacji są w stanie wydajnie funkcjonować znacznie dłużej – nawet ponad 30 lat. Na naszym kontynencie – jak wynika z danych organizacji branżowej WindEurope, do 2030 r. 20 lat ukończy aż 49 GW mocy wiatrowych, 21 GW osiągnie w tym czasie pułap 25 lat, a 5 GW – 30 lat. Łącznie – jak czytamy w raporcie organizacji – 75 GW, czyli około jedna czwarta wiatraków na naszym kontynencie, będzie wymagać „decyzji, czy zmodernizować aktywa, przedłużyć ich eksploatację, czy też ją zakończyć”.

Branża wiatrowa zakłada różowe okulary

– W energetyce wiatrowej osiągnęliśmy już obieg zamknięty. Ponownie wykorzystujemy wszystkie elementy stalowe, łopaty trafiają do przemysłu, budownictwa czy mieszania z cementem, a miedź czy kable także pozostają do wykorzystania. Dla wielu turbin repowering nie będzie oznaczał końca ich użyteczności. Będą mogły trafić do innych, mniej rozwiniętych krajów, gdzie będą miały drugie życie – uspokaja Janusz Gajowiecki, prezes Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej.

Ale tak różowo, jak przekonuje przedstawiciel branży, jednak nie jest. Udział elementów podlegających recyklingowi w branży wiatrakowej szacuje się w przedziale 80–90 proc., w niektórych przypadkach nawet 95 proc. (choć i w ich przypadku ze świecą szukać danych, które pokazywałyby rzeczywistą skalę przetwarzania i odzysku, a nie tylko ich potencjał). Wyzwaniem pozostają jednak łopaty turbiny, zbudowane z tworzyw kompozytowych. Mają one łączyć w sobie lekkość i trwałość, ale, jak zauważa agencja Bloomberga, bywają dłuższe niż skrzydła Boeinga 747. Do ich produkcji wykorzystuje się m.in. drewno balsa, pianki polietylenowe, włókna węglowe lub szklane czy żywice epoksydowe. Rozdzielenie poszczególnych składników jest skomplikowane, a nie ma tu mowy o pozyskaniu szczególnie cennych surowców. Dlatego łopaty turbin wciąż stosunkowo często lądują na składowiskach odpadów lub w spalarniach.

Recykling potrzebny na wczoraj

Większość alternatyw jest dopiero na etapie badań lub pilotażu. "Istniejące moce przerobowe instalacji recyklingu są ograniczone" – ocenia unijne Wspólne Centrum Badawcze (JRC). Na dzień dzisiejszy na terenie UE, jak czytamy w analizie tej instytucji, łopaty często "trafiają do pieców cementowych w celu odzyskania energii", czyli inaczej mówiąc po prostu są spalane, co uznaje się za nie dość że szkodliwe dla środowiska (m.in. w związku z emisją szkodliwych substancji i pyłów), to jeszcze mało efektywne, a ponadto nie eliminuje ono konieczności składowania ok. połowy poddanego temu procesowi materiału, które pozostawia po sobie w formie popiołu.

"Nie ma obecnie autentycznie zrównoważonych rozwiązań dla problemu kompozytowych łopat z nieulegających biodegradacji polimerów wzmocnionych włóknami" – kwituje w przeglądzie badań międzynarodowy zespół naukowców na czele z Emmą Delaney z Queen's University w Belfaście. Ta i wiele innych publikacji wskazuje wprost: na dzień dzisiejszy to na składowiska – w całości lub po rozdrobnieniu – trafia zdecydowana większość zużytych łopat. I taki los, według wyliczeń przytoczonych przez Zespół Badań i Analiz (ART) przy Radzie UE, czeka do 2034 r. 200 tys. ton tych wiatrakowych odpadów.

Którędy do zielonej przyszłości?

Za stosunkowo obiecujący kierunek na przyszłość uważana jest solwoliza, czyli recykling chemiczny z wykorzystaniem rozpuszczalnika. Według jednej z czytanych przez nas analiz, pozwala ona na odzyskanie nawet 100 proc. materiałów z zachowaniem 50–60 proc. ich pierwotnej jakości. Solwoliza ma też być procesem generującym najniższy spośród przebadanych metod przetwarzania odpadów kompozytowych ślad węglowy, choć jednocześnie najbardziej energochłonnym. Inne opcje to piroliza, rozdrabnianie i rozdzielanie materiałów na bazie ich struktury, stosowanie ich jako domieszek w produkcji klinkieru. Ale to, że z technicznego punktu widzenia tego typu możliwości istnieją, nie oznacza jeszcze, że są atrakcyjne i opłacalne z punktu widzenia biznesu.

Tymczasem w najbliższych dekadach latach problem z materiałowym śladem wiatraków powiększy się najprawdopodobniej o kilka rzędów wielkości. Według wyliczeń badaczy na początku lat 20. na świecie mieliśmy już między 313 a 470 tys. ton odpadów z łopat turbin wyłączonych z eksploatacji. Duński projekt DecomBlades, pracujący nad komercjalizacją technologii ich recyklingu, szacuje z kolei, że tylko w tym roku przybędzie ich 66 tys. t. Wszystkie zainstalowane dziś na świecie moce wiatrowe w momencie wyłączenia z eksploatacji pozostawią po sobie odpady kompozytowe na poziomie minimum 9 mln t. Biorąc pod uwagę scenariusze dalszego dynamicznego rozwoju energetyki wiatrowej w grę wchodzić będą już miliony ton odpadów generowanych rocznie i kilkadziesiąt milionów skumulowanego śladu w perspektywie półwiecza.

"Skrzydła" z nowymi zastosowaniami

– Recykling kompozytów, z których zbudowane są obudowy gondoli i piasty, oraz skrzydła, wymaga najwięcej starań – przyznaje w odpowiedzi na nasze pytania Mirosław Kuk, rzecznik prasowy Polenergii. Pewnym wyzwaniem, według niego, pozostają także fundamenty, zbudowane z betonu i stali. Kuk zastrzega jednak, że obecnie liczba urządzeń wycofywanych z eksploatacji przez Polenergię "jest niewielka". – Zużyte czy uszkodzone łopaty są naprawiane przez specjalistyczne firmy i montowane ponownie na innym projekcie. Wynika to z tego, że do starszych generacji np. turbin wiatrowych nie produkuje się już nowych łopat (linie produkcyjne są przestawione na większe turbiny). Uszkodzone skrzydła, mogą być również wykorzystywane do budowy elementów małej architektury tj. wiat, ławek, pomostów – dodaje rzecznik Polenergii.

Według duńskiego Rabobanku, który w zeszłym roku wziął na warsztat ostatnie ogniwa cyklu życia wiatraków, tego rodzaju rozwiązania nie dowiodły jednak, że mają potencjał wdrożeń na szerszą niż lokalna skalę. Znaną, także z literatury naukowej, metodą radzenia sobie z kłopotliwymi komponentami, jest wydłużanie ich stosowania, a na koniec sprzedaż używanych turbin, wraz z problemem ich przyszłej utylizacji, na rynku wtórnym – nierzadko do krajów mniej rozwiniętych – jako części zamiennych lub do dalszej eksploatacji. Rozwiązaniem stosowanym na rynku bywa też magazynowanie łopat w oczekiwaniu na pojawienie się opłacalnej metody recyklingu lub utylizacji. Albo po prostu porzucenie wiatraków na miejscu bez przeprowadzenia rozbiórki (spotykane m.in. w przypadku niektórych najstarszych amerykańskich farm wiatrowych).

Na łopaty nie ma mądrych. Recykling w 2040

Prawda jest jednak taka, że nawet relatywnie najbardziej ambitne zobowiązania i plany koncernów skandynawskich związane z "zamykaniem obiegu" w energetyce wiatrowej napotykają na problemy. Szwedzki koncern energetyczny Vatenfall jeszcze niedawno chciał osiągnąć w bieżącym roku 50-proc. wskaźnik recyklingu łopat. Dziś woli akcentować cel stuprocentowy, na którego wypełnienie ma jeszcze pięć lat. Duński Ørsted chwali się, że w przypadku jedynej jego farmy, która zakończyła eksploatację, udało się 98 proc. kłopotliwego tworzywa "zrecyklingować, wykorzystać w celach badawczych lub wystawić". Obie firmy deklarują też, że całkowicie odeszły od praktyki składowania łopat.

Równolegle wysiłki zmierzające do zaprojektowania łatwiejszych w recyklingu łopat podejmują czołowi europejscy producenci turbin, jak Vestas czy Siemens Gamesa. Ale i te firmy przyznają zazwyczaj, że do komercjalizacji i wdrożenia nowych technologii jest jeszcze daleka droga. "Komponenty te zawierają kompozyty na bazie żywic epoksynowych i włókna szklanego. Pozyskany w ten sposób materiał jest lekki, mocny i wysoce wytrzymały, ale trudno w jego przypadku o wydajny kosztowo recykling, który dodatkowo nie wiązałby się z pozostawieniem większego śladu węglowego niż w przypadku zastosowania surowców pierwotnych" – tłumaczy Vestas na swojej stronie internetowej. Spółka obiecuje jednak, że do 2040 r. problem rozwiąże i zapewni, że jego turbiny spełnią w tej perspektywie kryterium "zero waste". Podobny cel, 100-procentowej zdatności swoich turbin do recyklingu w perspektywie roku 2040, przyjął Siemens Gamesa. Niemiecki producent przyznaje, że kwestia łopat była dotąd dla branży "węzłem gordyjskim", ale dziś – w jego ocenie – można mówić o "naprawdę dużych postępach w jego rozplątywaniu".