Rotorové listy a problém recyklace

Nejen v Německu je cílem více větrné energie. Klíčové části systémů však nelze použít podruhé, což má za následek hromady odpadu. Řešení je stěží v dohledu.

Větrná energie

Větrná energie je jedním z pilířů energetického přechodu. V Německu je na souši a na moři asi 28 000 rostlin, které vyrábějí elektřinu z větru. A podle ministra hospodářství Roberta Habecka by jich mělo být mnohem více. Do osmi let si klade za cíl zdvojnásobit současnou kapacitu.

V posledních letech se tyto větrné turbíny stávají stále větší a větší. Některé rotorové listy jsou dlouhé více než 50 metrů a váží více než 25 tun. Jejich životnost je ale omezená – při opravách je možná životnost kolem 20 let. Pak vyvstává otázka: co dělat se zbytky? Recyklace představuje pro profesionály velké překážky.

Podle studie Federální agentury pro životní prostředí (UBA) lze jen v tomto desetiletí očekávat každoročně kolem 20 000 tun těžko recyklovatelného odpadu z listů rotoru, poté se toto množství bude zvyšovat. Experti UBA se obávají, že rotorové listy nebudou řádně zlikvidovány nebo vyvezeny do zahraničí za účelem falešné recyklace.

Nechutný mix materiálů

Díly musí během používání odolávat vysokému zatížení. ,,Špička křídla se pak pohybuje rychlostí až 400 kilometrů za hodinu. Menší větrné turbíny dosahují dokonce poloviční rychlosti zvuku a více,“ říká Dieter Stapf z Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Déšť, kroupy, malá zrnka písku nebo slaná voda na moři rozvinou obrovskou sílu, která způsobuje problémy materiálu a omezuje jeho životnost.

V příštích letech se má stále více zařízení demontovat, protože stroje dosloužily. Dobrá zpráva: 90 procent větrné turbíny lze recyklovat, jako je ocel a beton. Špatná zpráva: List rotoru se skládá ze směsi materiálů, které lze jen stěží rozložit na jednotlivé součásti.

Dvě poloskořepiny slepené dohromady z vláknitých kompozitů, lehkých a stabilních skleněných a uhlíkových vláken se mísí mimo jiné s epoxidovými a vinylovými pryskyřicemi. Existují také kovy, jako je železo, měď, hliník a olovo, stejně jako plastové pěny, balzové dřevo a barvy s částicemi oxidu titaničitého.

Dlouhou dobu se používal převážně materiál vyztužený skleněnými vlákny (GRP), který se používá i na trupy lodí. Kompozity vyztužené uhlíkovými vlákny (CFRP) se používají ve větších systémech – podobně jako moderní konstrukce letadel. Podle UBA se na trhu pohybuje kolem 200 různých uhlíkových vláken.

I při spalování odpadu zůstávají zbytky

Dosud neexistuje žádné zavedené řešení pro likvidaci odpadu CFRP, říká Stapf. ,,Uhlíková vlákna jsou tak perzistentní, že je nelze zcela rozložit v přírodě, na skládkách a dokonce ani v moderních spalovnách odpadu.“

V zásadě lze materiál regenerovat a znovu použít pomocí tepelných procesů. Pak už ale není tak odolný jako nová vlákna. Odpad GRP se využívá minimálně při výrobě cementu – plast obsažený jako palivo, minerální vlákna jako složka výsledného cementu.

V Německu, stejně jako ve Švýcarsku, Nizozemsku a některých evropských zemích platí zákaz skládkování vyřazených rotorových listů. Odpad CFRP se odveze do jakéhosi meziskladu, na jak dlouhou dobu není jasné.

V USA je to jinak, tam jsou skládky vyřazených rotorových listů. Odborníci se obávají, že v takových státech by mohl skončit materiál pocházející z Evropy.

Lopatky rotoru vedle větrné turbíny
Lopatky rotoru vedle větrné turbíny

Částice připomínající azbestová vlákna

Šetrné zacházení s listy má i zdravotní důvody. Při zničení materiálu vznikají nejjemnější částice. Ty se zdají podobné azbestovým vláknům a nikdy se nesmí vdechnout. Opatrnosti je třeba i při přepravě křídel vyztužených uhlíkovými vlákny.

Při demontáži systémů se listy na místě rozřezávají na kusy dlouhé šest až dvanáct metrů – k tomu, aby se fragmenty vláken nedostaly do přírody, se používá vodní mlha nebo ohrazení. Podle zprávy UBA se nerozpustné a inertní produkty mohou pravděpodobně hromadit v životním prostředí a také v živých bytostech.

Probíhají výzkumné projekty k recyklaci problematických kompozitních materiálů a je možné, že z mletého materiálu lze vyrábět stavební materiály. Než však tyto koncepty zafungují ve velkém, má to nějakou dobu trvat.

Demontáž systémů rotorových listů

Objevují se také kritické hlasy ohledně použitého balzového dřeva. Je to jedno z nejsvětlejších dřevin, je korkové a pochází z balzových stromů v deštných pralesech Střední a Jižní Ameriky. Podle UBA se v současnosti více než 90 procent balzového dřeva vytěženého po celém světě používá ve větrných turbínách, zbytek se používá na stavbu jachet a modelů. Jak se větrná energie rozšiřuje po celém světě, odlesňování balsy se zvyšuje.

Potenciál dalšího využití jako druhotné suroviny je u balzového dřeva velký, ale zatím zcela nevyužitý. Doposud nebylo plnivo v listech, stejně jako dřevo, odděleno od plastu vyztuženého skelnými vlákny, jak uvádí zpráva UBA. Celá směs materiálu se jednoduše rozdrtí a recykluje v cementárně.

Několik výrobců větrných turbín již oznámilo koncepty udržitelnosti a chtějí v nadcházejících desetiletích vyvinout systémy s nulovým odpadem. Jak přesně to má fungovat, zatím není jasné.

Zdroj: spiegel, Vapol