Nov. 8, 7:01 AM
Chinesische Forscher entwickeln Hochtemperatur-Methode zum Recycling von Windturbinenblättern
Europa rechnet bis 2030 mit 55.000 Tonnen jährlicher Rotorblattabfälle, während die Industrie legislative Deponieverbote fordert.
Forscher der Tsinghua-Universität in China haben eine Verarbeitungstechnik entwickelt, die ausgediente Windturbinenblätter in Industriematerialien umwandelt und damit eine potenzielle technische Lösung für die Akkumulation von erneuerbaren Energieabfällen bietet. Die in der Fachzeitschrift Chem Circularity veröffentlichte Studie zeigt, wie ein als Flash-Joule-Erhitzung bekannter Prozess Verbundblattkomponenten in Siliziumkarbid und Graphen umwandelt.
Diese Technologie kommt zu einem Zeitpunkt, da europäische Länder mit einem wachsenden Volumen an stillgelegten Windturbinen konfrontiert sind, die das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreichen. Laut Prognosen des Branchenverbandes WindEurope wird der jährliche Rotorblattabfall auf dem Kontinent von 20.000 Tonnen im Jahr 2025 auf 55.000 Tonnen bis 2030 ansteigen. Während bis zu 90 Prozent des Gesamtgewichts einer Turbine über bestehende Recyclingkanäle verarbeitet werden können, stellen die Rotorblätter selbst strukturelle Hindernisse dar.
Entwickelt, um UV-Strahlung, Blitzeinschlägen und extremen Windkräften standzuhalten, bestehen Windturbinenblätter aus kohlenstoffreichen Polymerharzen in Kombination mit Silika-Glasfaser. Aufgrund dieser dauerhaften Materialbindungen werden ausgediente Blätter nach etwa 20 Jahren Betriebsdauer häufig auf Deponien gelagert oder in Verbrennungsanlagen verbrannt.
Um die Entsorgung einzudämmen, hat WindEurope letztes Jahr ein freiwilliges branchenweites Deponieverbot erlassen und die politischen Entscheidungsträger der Europäischen Union aufgefordert, die freiwillige Maßnahme in ein rechtsverbindliches EU-Gesetz umzuwandeln. Industrievertreter argumentieren, dass gesetzliche Vorschriften notwendig sind, um Investitionen in nachhaltige Recyclingtechnologien in den Mitgliedstaaten anzukurbeln.
Die neue Verarbeitungstechnik setzt zerkleinerte Rotorblattmaterialien für mehrere Sekunden Temperaturen von etwa 2.000 Grad Celsius aus. Bei diesen hohen Temperaturen reorganisieren sich der Kohlenstoff und die Kieselsäure zu Siliziumkarbid, einer harten Keramikverbindung, und leitfähigem Graphen. Laut dem leitenden Autor der Studie, Bing Deng, einem Chemie- und Umweltingenieur an der Tsinghua-Universität, kann das resultierende Produkt direkt in der Fertigung wiederverwendet werden.
Das Studienteam berichtete, dass die Zugabe von 0,3 Gewichtsprozent dieses Produkts zu frischem Harz dessen Verformungsbeständigkeit unter Zug um 27 Prozent und unter Biegespannung um 9 Prozent erhöhte. Diese Materialeigenschaften ermöglichen es, das zurückgewonnene Produkt direkt wieder in die Produktion neuer Rotorblätter zu integrieren.
Verfasst von Christiane Hofreiter christiane.hofreiter@alpineweekly.com
