В Германии испытывают деревянные лопасти для ветрогенераторов

Одной из главных экологических проблем ветроэнергетики остаются отработанные лопасти турбин. После 20–25 лет эксплуатации большинство из них практически невозможно переработать экономически выгодным способом, поэтому конструкции нередко отправляют на свалки или утилизируют путем сжигания.

Немецкий стартап Voodin Blade Technology предлагает альтернативу — лопасти из древесины.

В 2024 году компания установила на действующей ветряной турбине в Бройне, недалеко от Касселя, деревянные лопасти длиной 19,3 метра. Разработчики называют установку первой в мире прототипной системой такого типа.

Лопасти делают из клееного шпона

В основе конструкции используется клееный шпон — материал, который широко применяется в строительстве.

Он состоит из тонких слоев древесины, соединенных под давлением. В результате получается прочный и стабильный материал, способный выдерживать значительные нагрузки.

Соучредитель Voodin Blade Technology Хорхе Кастильо сообщил, что перед установкой прототипа специалисты провели сотни лабораторных испытаний.

По утверждению компании, деревянные лопасти демонстрируют меньшую усталость материала и потенциально могут быть долговечнее традиционных стеклопластиковых аналогов.

Почему обычные лопасти трудно перерабатывать

Большая часть современной ветряной турбины может быть переработана.

По данным Министерства энергетики США, примерно 85–90% ее массы приходится на материалы, которые уже перерабатываются в промышленных масштабах, прежде всего сталь и бетон.

С лопастями ситуация сложнее. Обычно их изготавливают из стекловолокна или углепластика, соединенных эпоксидной смолой. Такие композитные материалы трудно разделять и повторно использовать.

Поэтому после завершения срока службы лопасти часто разрезают на части, после чего отправляют на полигоны или сжигают.

Исследование, опубликованное в 2017 году в журнале Waste Management, прогнозировало, что к 2050 году в мире может накопиться около 43 млн тонн отходов от лопастей ветрогенераторов.

Производство без гигантских форм

Еще одно отличие технологии Voodin заключается в способе производства.

Деревянные лопасти создаются с помощью автоматизированных станков с числовым программным управлением. Они вырезают сложную трехмерную форму напрямую из цифровой модели.

Для традиционных композитных лопастей обычно требуются крупные и дорогостоящие формы, которые подходят только для конкретной модели.

По оценке разработчиков, использование древесины и нового производственного процесса позволяет сократить выбросы углекислого газа примерно на 78%, а затраты — до 20%.

При этом эти показатели основаны на расчетах самой компании и пока не подтверждены независимой оценкой полного жизненного цикла.

Следующий этап — более крупные лопасти

Сейчас Voodin Blade Technology работает над конструкциями длиной 60 и 80 метров.

Такие размеры уже ближе к требованиям современных наземных ветроэлектростанций, на которые приходится значительная часть мировой установленной мощности.

Однако до массового коммерческого использования деревянным лопастям предстоит пройти независимые испытания и сертификацию.

Специалисты должны проверить их долговечность, устойчивость к многолетним нагрузкам, погодным условиям и циклическим деформациям.

Если технология подтвердит заявленные характеристики, деревянные лопасти могут решить одну из наиболее сложных экологических проблем современной ветроэнергетики — утилизацию конструкций после окончания срока службы.

Источник:  The Pulse