風力タービン翼は埋立地で終わる必要はありません

これは、クリーンエネルギー技術のリユースのための現在の課題と機会を調べるシリーズの四つのブログの一つです。 太陽電池パネルやエネルギー蓄電池の紹介記事やその他のエントリをご覧ください。 これらの投稿の研究支援と共同編集を行ってくれたUCSのSummer2020Midwest Clean Energy Policy FellowのJessica Garciaに感謝します。

風力タービンは、クリーンエネルギー容量の要求を満たすためにサイズと量が増加しています

現代の風力発電は、風からの運動（動き）エネルギーを機械的エネル これは電気を作り出すために発電機を回す大きいガラス繊維の刃の回転によって起こります。 風力タービンは、知られているように、陸上または沖合に配置することができます。

風力発電は2050年までに米国全体で成長を続けると予測されている。 Lawrence Berkeley National Laboratoryが作成した最新のWind Technologies Market Reportによると、風力エネルギーの価格は過去最低水準にあり、2019年には米国のユーティリティ規模の発電量の7.3％が風 このブログ記事では、陸上の風力タービンと、タービンブレードにはまだ広く実装されていないが、リサイクルの機会について検討します。

風力タービンの設計は、最終的にはより大きな発電能力につながる、サイズと効率が増加するために時間の経過とともに進化してきました。 今日の商用タービンの原理設計は、鉄塔に取り付けられた中央部分（ナセル）に取り付けられたハブに取り付けられた三つのガラス繊維ブレードを備えたロータからなる水平軸風力タービンである。 他のさまざまな機械類および具体的な基礎はまたタービンごとの8,000の部品に含んでいる現代風力の設計に含まれています。

既存の米国艦隊の風力タービン翼は、長さが約50メートル、または約164フィート（米国のサッカー場の約幅）です。 そして電力生産を高めるのにより大きいタービンおよびより高いタワーのより長い刃を使用する最近の傾向と今日作り出される最も大きい刃のいく

耐久性の面では、風力タービンは平均約25年続きます。 鋼、銅線、電子機器、ギアリングなどのタービン部品材料の約85％は、リサイクルまたは再利用することができます。 しかし刃は効率のために軽量けれどもまだ嵐に抗するには十分に耐久であるためにガラス繊維（複合材料）から成っているので異なっています。 刃材料の混合された性質は実行可能なガラス繊維材料にリサイクルするためにガラス繊維からプラスチックを分けることを困難にさせ、刃のため

使用された風力タービンの刃は今どこに終わるのですか？

風力タービンのブレードは、使用終了段階でタービンが廃止されたとき、または風力発電所が再電力化と呼ばれるプロセスでアップグレードされているときに、廃棄またはリサイクルが必要です。 再電力は、同じ場所を維持し、多くの場合、風力タービンのための主要なインフラストラクチャを維持または再利用しますが、大容量のタービンでアップグレードすることを含みます。 刃は現代および普通より大きい刃と取り替えられるかもしれません。 いずれにしても、ガラス繊維の刃は風カエネルギーのための終りの使用考察に、もはや必要とされなければ、最も大きい挑戦を提起する。

廃炉または再電源プロセス中に現場でブレードをいくつかの部分に切断することは可能ですが、リサイクルまたは廃棄のために輸送することは そして非常に強い刃を切るプロセスは石切り場で使用されるものがに類似した車によって取付けられるワイヤー鋸かダイヤモンドワイヤー鋸のような巨大な装置を要求する。 刃を現在リサイクルするためのそう少数の選択があるので、終わりの使用に達するそれらの大半はさまざまな場所で貯えられるか、または埋立地に

確かに、Bloomberg Greenは今年初めに、風力タービンのブレードが埋立地に廃棄されていると報告した。 廃棄物の流れは、米国の地方自治体の固形廃棄物のほんの一部に過ぎませんが、明らかに理想的な状況ではありません。 風力タービンが廃止されるか、または取り替えられると同時に、使用された刃のより創造的なリサイクルの解決のための必要性は起こる。

良いニュースは、代替案を開発するためのいくつかの努力が進行中であることである。 例えば、米国の二つの大規模なユーティリティ、PacificCorpとMidAmerican Energyは、最近、テネシー州の会社Carbon Riversと提携して、タービン翼を埋め立てずに使用したユーティリティの一部を再 炭素川で使用される技術は、米国エネルギー省による助成金の資金調達を通じてサポートされており、使用済みのタービンブレードからガラス繊維を分解して再利用するために使用されます。

ガラス繊維リサイクルにおける新たな技術革新

ガラス繊維タービンブレードの複合性は、使用終了段階で対処することが悪名高い 例えば、米国、アイルランド、北アイルランドの大学とのパートナーシップは、re-windと呼ばれ、ガラス繊維ブレードの再利用と再利用のためのいくつかの興味深い土木プロジェクトのアイデアを開発しました。 これらには、電力線構造や塔の一部として土木プロジェクトで廃止されたブレード、または緊急または手頃な価格の住宅の屋根を使用することが含 北アイルランドでは、Re-windはグリーンウェイに沿った歩道橋での使用のためにそれらを操縦することも検討しています。

廃棄物階層のさらに下には、追加のリサイクルオプションが出現し始めています。 欧州連合の風力産業を代表するWindEuropeは、ブレード材料を再利用するための新しい方法を開発するために、欧州化学工業評議会（Cefic）と欧州複合産業協会（EuCIA）と提携し 組織は、ヨーロッパだけで今後数年間で14,000の風力タービンのブレードが廃止されると推定しています。 2020年5月、コンソーシアムは、風力タービンのライフサイクルに焦点を当てた設計、研究、技術ソリューションを詳細にまとめた包括的なレポート「Accelerating Wind Turbine Blade Circularity」を作成しました。

複合材料のリサイクルの重要な考慮事項は、埋立地での廃棄の代替と比較して、リサイクルプロセスが正味の肯定的な結果をもたらすことです。 1つの例はセメントにタービンブレードをリサイクルする概念が建築材料株式会社HolcimAGの事業部Geocycleと会社Zajons間のパートナーシップの下で造られる植物によって最初に約10年前に開発されたドイツから来る。

この形態のリサイクルには、輸送物流とコストを削減するために、廃炉現場でタービンブレードを小型化するなど、廃棄サプライチェーンの制御が含まれ このプロセスでは、セメント原料の生産をリサイクルされたブレードに置き換え、石炭の代わりに有機残渣からのバイオガスを燃料として使用するこ

機械的リサイクル、加溶媒分解、熱分解などの他の技術も開発されており、使用終了時にガラス繊維ブレードを処理するための追加オプションを業界に提供することが理想的です。

別の創造的なリサイクルの選択は大工仕事の適用で使用することができる板か餌を作り出す。 2019年、Global Fiberglass Solutionsは米国でEcoPoly Pelletsと呼ばれる製品の生産を開始し、すぐにパネルバージョンを追加生産する予定です。 これらのプロダクトは刃から最終製品に追跡する無線周波数の同一証明(RFID)による廃炉された風力の刃からリサイクルされるように証明される。 EcoPolyの餌は倉庫パレット、フロアーリング材料、または駐車ボラードのようないろいろなプロダクトに変形させることができます。 その需要予測に基づいて、グローバルファイバーグラスソリューションズは、テキサス州とアイオワ州の二つの工場のそれぞれで年間6,000から7,000ブレードを処理することができることを期待しています。

ブレードのリサイクル問題に対する追加のアプローチは、ブレードが何で作られているかという先行部分に焦点を当てることです。 追加の研究開発は、風力タービンのブレードのためのガラス繊維や炭素繊維の代わりに熱可塑性樹脂を使用することを検討しています。 材料はリサイクルが容易で安価である可能性があります。

最終的には、引退したタービンブレードの追加用途に向けた革新を増やすという目標は、ブレードをリサイクルできる施設の創出を奨励するのに十分な市場需要を持つことを必要とする。 その課題と並んで、米国の政策の欠如があります。 タービンブレードの使用終了に関する考慮事項については、埋立地における固形廃棄物としての保管または処分の現状にさらに貢献しています。

風力タービンシステムのリサイクル性を100%達成

上記のように、風力タービンブレードを効率的に処理できる限られた数の施設でリサイクルに必要な長距離輸送ではなく、最も近い埋立地に廃棄する方が安価である。 さらに、業界は現在、他の使用終了オプションを完全に開発するための規制上の圧力や市場のインセンティブの欠如に苦しんでいます。

より循環的な経済への二つのアプローチは、風力タービンのサプライチェーンに沿ったより大きなコミュニケーションと野心的な目標です。 例えば、風力タービンの設計、製造、およびグローバルな設置会社であるVestas Wind Systems A/Sは、2040年までに廃棄物ゼロの風力タービンを生産するという大胆なコミットメントを発表しました。 同社は、サプライチェーンに沿ったパートナーと緊密に協力して、最終的に製品の焼却や埋立を避けることにより、今後20年間でリサイクル性を高めるこ ギャップを埋め、風力エネルギーシステムを100％リサイクル可能にするためには、風力産業企業間のこのようなパートナーシップが必要です。

また、米国の州は、埋立地での風力タービン翼の処分を超えて、生産者責任の増加などの代替ソリューションの市場開発を推進するための政策メカニズムを検討すべきである。 州はさらに、風力タービン翼の使用終了段階に対処するために、特にテキサス州やアイオワ州などの風力発電の大部分を持つ州では、地域のリサイク

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