如何重复使用无法回收的风力发电机叶片 - 彭博社
Coco Liu, Sanne Wass
在鹿特丹,孩子们在由风力涡轮机叶片建造的游乐场上玩耍。
摄影师:法鲁克·巴蒂谢/安纳多卢通讯社/盖蒂图片社
当风力涡轮机达到寿命终点时,大约85%的部件,包括钢塔、铜线和齿轮等,都可以回收利用。然而,涡轮机叶片却是一个更棘手的挑战。
这些叶片主要由玻璃纤维制成,缺乏吸引回收者的金属和矿物质。它们还涂有环氧树脂,使得它们特别难以粉碎。因此,大多数退役的涡轮机叶片最终被焚烧或填埋。
这对于一个增长迅速的行业来说是一个问题,每年都会增加更多的风力发电,制造更多的叶片。2022年全球安装了大约78吉瓦的风力发电容量,足以为约1700万美国家庭提供一年的电力。根据全球风能理事会的数据,到本十年末,将至少再建设1,000吉瓦的风电场。
为了应对这一挑战,全球最大的涡轮机制造商正在加大努力开发可回收利用的叶片。但要完善这项技术并加以实施,需要数年的时间。与此同时,安装在本世纪初的涡轮机开始接近寿命终点。仅在欧洲,到2025年,每年将淘汰大约25,000公吨的风力涡轮机叶片,根据一些估计。
这就是初创公司的用武之地。
“我们在延迟处理废弃物,”前英特尔工程师安吉拉·纳格尔说道。她于2022年与人共同创立了总部位于爱尔兰的BladeBridge公司,将废弃的风力涡轮叶片转化为人行桥。尽管这些再利用的桥梁最终也会到达寿命终点,纳格尔表示这样做可以延缓问题。她说:“这是为了延迟问题,看看是否有人能找到第三次利用的解决方案。”
BladeBridge是少数几家将旧风力涡轮叶片转化为新产品的公司之一。无论是公园长凳、自行车停放架还是游乐场,这些再利用的商品并不总是成本竞争力强 — 至少目前还不是。但早期采用者正在取得必要的进展,以防止清洁能源转型出现自身的环境问题。
荷兰的风力涡轮叶片游乐场
2006年,位于鹿特丹的Meidoorn基金会需要委托建造一个新的游乐场,他们找到了以再利用物品而闻名的建筑公司Superuse Studios。这次合作导致了世界上最早的风力涡轮再利用项目之一。
这个迷宫般的游乐场是用五个损坏的涡轮叶片打造的,于2008年在Meidoorn基金会的花园中完成。孩子们可以爬上由叶片底座制成的塔,爬过一条曾经是80英尺(25米)长的叶片的隧道。Superuse的合伙人约斯·德·克里格尔最近参观了这个项目,并表示大约15年后,这个游乐场“仍然状态良好”。
Krieger说,游乐场有双重好处:将涡轮叶片从填埋场或焚化炉中清除出来,并提供一种环保基础设施。根据第三方评估,Superuse的涡轮叶片游乐场的建造碳足迹大约比使用木材和钢铁制造的类似设备小了90%。
Kinderparadijs Meidoorn项目是Superuse首次使用涡轮叶片的项目;到2021年,该公司已经积累了足够的专业知识,推出了一个专门从事将叶片升级再利用的新业务Blade-Made,专门制作长椅、游乐场和攀岩墙。
爱尔兰的涡轮叶片桥
爱尔兰是风能的全球领导者:其国内容量为4500兆瓦,该国自1992年以来就有陆上风电场。这也是为什么预计爱尔兰将在未来几十年内迎来一波涡轮叶片退役。随着政府加大努力力度,以防止废弃物进入填埋场,风电场所有者将需要更环保的废物管理选择。
科克市外的桥是由两根退役的涡轮叶片制成的。照片由BladeBridge提供在科克市外,有一座18英尺(5.5米)高的人行桥就是这样的一种替代方案。BladeBridge从头开始使用两根退役的涡轮叶片建造了这座桥,每根叶片长42英尺,用于制作通常由钢铁制成的侧梁,以及其他几个结构组件。
由该县委托,这座桥是新自行车路线的一部分,根据纳格尔的说法 — 爱尔兰正在建设的许多项目之一正在进行中。通过减少钢材的使用,BladeBridge估计其项目的排放量比传统的人行桥在60年寿命期内低17%。这家初创公司还在一条热门徒步旅行径上建造了另外两座叶片桥,并计划在2024年完成。
BladeBridge估计其项目的排放量比传统的人行桥在60年期间低17%。BladeBridge提供的照片### 丹麦的叶片式自行车停放亭
丹麦奥尔堡港的主停车场内矗立着一个优美的自行车停放亭,其独特的形状为自行车和骑行者提供了遮蔽,使其免受风雨侵袭。这个停放亭旨在鼓励更多的员工骑自行车,据港口的环境协调员布赖恩·达尔比·拉斯穆森表示,这个设计是作为通常“乏味”的自行车棚设计的替代方案。
拉斯穆森受到了奥尔堡港在丹麦风能行业中的重要作用的启发,而丹麦西门子风电公司旗下的一家附近的风机制造工厂同意为该项目捐赠部分废弃的叶片。
奥尔堡港的叶片式自行车停放架。奥尔堡港照片由提供然后事情变得复杂起来。没有风扇叶片的数据或图纸,设计和计算变得棘手,而拉斯穆森,一个土木工程师,用硬纸板和木头在家里建造了第一个比例模型。避难所的建造需要大量的反复试验,处理一块3吨重的玻璃纤维对建筑师、铁匠和工程师来说是一个重大挑战。
避难所于2019年底开放,比拉斯穆森建造第一个原型机的时间晚了一年多,而且受到了普遍的好评。拉斯穆森希望更多的公司受到这种方法的启发。风力涡轮机叶片“几乎是不可摧毁的,”他说。“如果设计得当,它是美丽的。”
美国的涡轮叶片公园长椅
美丽的设计是访客在俄亥俄州埃文市每个孩子游乐场长椅上注意到的第一件事。他们由俄亥俄州初创企业Canvus制造,用退役的风力涡轮机叶片制成。
Canvus在每个孩子游乐场的长椅。摄影师:布赖恩·凯撒/彭博社Canvus提供了11种基于叶片的产品,可以大规模生产。例如,它的“黛博拉”长椅有遮阳保护和秋千,而另一种设计,“灯塔”,可以是长椅、花盆或喷泉。到目前为止,Canvus的工匠们已经让数百个叶片获得了第二次生命,共同创始人帕克·科瓦尔斯基说。
该公司的客户主要是企业客户,他们将购买的长凳和花箱捐赠给公共空间。每件商品的价格大约在3500美元到9500美元之间,同时也作为捐赠者的营销工具,捐赠者的名字会被刻在附着的牌匾上。Kowalski表示,自从6月开始商业生产以来,Canvus已经销售了超过300件产品,现在这些产品已经安装在美国数十个地点。
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