Rapacka: Odbudowa gospodarki unijnej może być szansą dla recyklingu łopat wiatrowych

18 czerwca 2020, 07:31 Energetyka
Łopata wiatrowa fot. Pixabay
Łopata wiatrowa fot. Pixabay

Według szacunków około 14 tysięcy łopat wiatrowych w Europie zostanie wycofanych z eksploatacji do 2023 roku. Zaniedbanie utylizacji zużytych elementów może drogo kosztować, a pozostało niewiele czasu. Plan odbudowy gospodarki unijnej mógłby uwzględnić inwestycje w recykling OZE, w tym łopat wiatrowych – pisze Patrycja Rapacka, redaktor BiznesAlert.pl.

Zastanawianie się nad tym, co dzieje się ze zużytymi łopatami wiatrowymi czy turbinami, często przywodzi na myśl zdjęcia łopat wiatrowych składowanych np. na terytorium amerykańskiego wysypiska odpadów stałych Casper w stanie Wyoming. Rozkład śmigieł gromadzonych na specjalnie wydzielonych składowiskach może trwać kilkaset lat. W ostatnim czasie kwestia zużytych łopat wiatrowych stała się przedmiotem zainteresowania mediów. To dobrze. Od wielu lat rozwijane są w Europie odnawialne źródła energii (OZE), które są podstawą transformacji energetycznej. Energia wiatrowa dostarczyła w 2019 roku 15 procent energii elektrycznej w Unii Europejskiej. Jest wiążący cel zwiększenia udziału energetyki odnawialnej do 32 procent do 2030 roku. ​​Energetyka wiatrowa odegra ważną rolę w miksie energetycznym do 2050 roku. Decydenci i branża mówią dzisiaj częściej o postępach budowy instalacji oraz przyszłych inwestycjach w OZE, ale rzadziej o utylizacji odpadów z tych źródeł. Obok celów OZE warto się zastanowić, co zrobić ze zużytymi łopatami za kilka lat. Odpowiedzią jest recykling, który ułatwi powtórne wykorzystanie zasobów surowcowych oraz ograniczy potrzebę pozyskiwania nowych. Branża wiatrowa oraz rozmówcy BiznesAlert.pl z sektora OZE przekonują, że recykling łopat wiatrowych jest obecnie jednym z głównych tematów dyskusji o przyszłości energetyki wiatrowej.

Technologie recyklingu już istnieją, ale są drogie

Europejskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej WindEurope informuje, że 85-90 procent masy turbin wiatrowych można poddać recyklingowi. Wyzwaniem pozostają właśnie łopaty wiatrowe, gdyż stworzone są ze złożonych materiałów kompozytowych, które są lżejsze i bardziej odporne na duże przeciążenia. Obecnie sektor wiatrowy na świecie wykorzystuje 2,5 mln ton materiału kompozytowego. 14 tysięcy śmigieł, które do 2023 roku zostaną wycofane z eksploatacji zawiera w sobie 40-60 tysięcy ton kompozytu. Niedawno WindEurope wraz z Europejską Radą Przemysłu Chemicznego (CEFIC) oraz Europejskim Stowarzyszeniem Przemysłu Kompozytowego (EUCIA)  zaprezentowało raport, w którym przedstawiło rekomendacje dla branży dotyczące rozwoju recyklingu łopat wiatrowych. Z raportu wynika jasno, że technologie te są dostępne, ale obecnie nie są konkurencyjne ekonomicznie. Tłumaczyła to także Anna Adamcio z Anmet w wywiadzie dla BiznesAlert.pl, wskazując, że głównym sposobem recyklingu łopat jest ich mielenie, jednak proces ten wymaga dużego nakładu energetycznego, podnosząc koszty.

Technologie

Obecnie testowane są różne technologie recyklingu łopat wiatrowych. Niektóre z nich zostały już w pełni wdrożone i są oferowane przez firmy zajmujące się przetwarzaniem odpadów. Obecnie główną technologią recyklingu kompozytów jest współprzetwarzanie cementu. Testowane są także technologie gazyfikacji (złoże fluidalne), solwolizy, rozdrabiania impulsowego, pirolizy oraz rozdrabiania mechanicznego. WindEurope promuje współprzetwarzanie cementu.

Technologie recyklingu kompozytów bada niemiecki instytut Fraunhofer Materials. Roth International we współpracy ze wspomnianym instytutem opracował w ramach projektu „Rohstoffwende Bayern” innowacyjne techniki recyklingu kompozytów i obecnie oferuje swoje usługi w Niemczech. Szeroki zakres recyklingu w branży wiatrowej oferuje  Veolia Deutschland. Podmiot ten opracował także własną metodę recyklingu łopat wirników. Recyklingiem zajmuje się także amerykański Global Fibreglass Solutions, który świadczy usługi recyklingu odpadów z włókna szklanego różnym gałęziom przemysłu, w tym energetyce wiatrowej. Firma jest także obecna w Niemczech.

W Polsce recyklingiem łopat zajmuje się firma Anmet. Pozyskany materiał wykorzystuje do budowy mostów, elementów tzw. małej architektury – ławek, siedzisk, foteli, lamp, itp. Współpracuje także z z kilkoma uczelniami wyższymi w Polsce, głównie z politechnikami. Anmet zamierza na podstawie badań zagospodarować każdy typ śmigieł przeznaczonych do utylizacji. Na terenie Polski działa także firma Thornmann Recycling, która od 10 lat zajmuje się recyclingiem kompozytów, w tym pochodzących z elektrowni wiatrowych, to znaczy śmigieł wykonanych z włókien węglowych lub szklanych. Wykonuje recykling starych lub zużytych łopat wirników zarówno po wichurach jak i ze względu na mikropęknięcia w strukturze materiałowej. Podmiot należy od trzech lat do klastra kompozytowego w Niemczech. Nie ujawnia jednak metod recyklingu i szczegółów poszczególnych procesów. Piotr Widuch, prezes Thornmann Recycling w rozmowie z BiznesAlert.pl zdradził, że w planowanym zakładzie pod Warszawą firma chce przetwarzać około 8 000 odpadów kompozytowych rocznie.

Prawo a recykling łopat

Czy polskie prawo w jakikolwiek sposób reguluje kwestię recyklingu łopat lub innych elementów elektrowni wiatrowych? Kwestię tę tłumaczy Jan Sakławski, radca prawny oraz wspólnik Kancelarii Brysiewicz i Wspólnicy. Podkreśla, że obecnie recykling elementów farm wiatrowych jest według różnych szacunków możliwy na poziomie od 80 do 90 procent. – Należy pamiętać, że jedna turbina wiatrowa to fundamenty, stalowa wieża elementy techniczne umieszczone w gondoli oraz wirniki, czyli łopaty. Z tych wszystkich elementów oczywiście najtrudniejszym do ponownego wykorzystania jest łopata, która została wykonana w sposób mający przeciwdziałać jej przypadkowemu zniszczeniu. Jest ona więc zbudowana z polimerów wzmocnionych włóknem szklanym, co znacząco utrudnia przekształcenie jej za pośrednictwem chociażby pirolizy – tłumaczy mec. Sakławski. Zauważa, że przepisy ustawy o odpadach jak na razie nie wyszczególniają łopat jako szczególnego rodzaju odpadów. – Zgodnie z rozporządzeniem ministra klimatu w sprawie katalogu odpadów łopaty można zakwalifikować jako odpady z tworzyw sztucznych lub z włókna szklanego w zależności od dominującego materiału. Jednocześnie np. w Niemczech łopaty są kwalifikowane jako odpady niebezpieczne, co z kolei uniemożliwia ich składowanie – mówi radca prawny w komentarzu dla BiznesAlert.pl. Należy także dodać, że składowanie tego rodzaju jest zabronione także w Austrii, Finlandii oraz Holandii. Francja przewiduje wprowadzenie celu recyklingowego dla turbin wiatrowych w 2020 roku.

Rapacka: Bez wydobycia nie zrealizujemy transformacji energetycznej

Komisja Europejska również dostrzega wyzwanie recyklingu łopat z turbin wiatrowych. Wskazywała w maju w odpowiedzi na pytania posłów do Parlamentu Europejskiego, że w obecnym stanie prawnym to państwa członkowskie powinny zająć się tą frakcją odpadów jak każdą inną, zgodnie z hierarchią postępowania z odpadami wskazaną w Dyrektywie 2008/98/EC. Komisja przyznała jednak, że wnikliwie przygląda się sprawie i m.in. wspiera projekty mające na celu uporanie się z tym problemem, między innymi poprzez program Horyzont 2020 – tłumaczy Sakławski. Podkreśla, że tym kontekście wydaje się, że będzie trudno uniknąć w najbliższej przyszłości szczegółowej regulacji dotyczącej tego rodzaju odpadu. – Należy mieć nadzieję, że do tego czasu technologie umożliwiające nieszkodliwe dla środowiska unieszkodliwianie lub przekształcanie łopat elektrowni wiatrowych będą mogły zostać wdrożone w komercyjnie opłacalny sposób – tłumaczy.

Czy Polska branża wiatrowa jest przygotowana do recyklingu łopat?

Czy rozwój recyklingu łopat dotyczy także Polski? Odpowiada Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej. Magdalena Klera-Nowopolska, kierownik działu środowiska i rozwoju inwestycji tłumaczy w komentarzu dla BiznesAlert.pl, że Polska dysponuje stosunkowo nowym parkiem maszynowym, więc masowa rozbiórka farm wiatrowych na razie nie czeka naszego rynku.  – Takie procesy rozpoczną się w perspektywie kolejnych kilku lat, kiedy pracujące najdłużej turbiny wiatrowe trzeba będzie zmodernizować np. wymieniając łopaty (tzw. reblading) lub wymienić na nowe, jednocześnie powiększając moce (tzw. repowering). Regulacje w tym zakresie obowiązujące w Polsce nie odbiegają znacząco od rozwiązań stosowanych z powodzeniem w innych krajach Europy. Ustawa z dnia 20 maja 2016 r. o inwestycjach w zakresie elektrowni wiatrowych nakłada na inwestora obowiązek przekazania dzierżawionej przez lata nieruchomości jej właścicielowi w stanie nie gorszym niż przed rozpoczęciem inwestycji – tłumaczy ekspert PSEW.

Klera-Nowopolska podkreśla, że nowoczesne elektrownie wiatrowe podlegają niemal całkowitemu recyklingowi – Udaje się odzyskiwać nawet 90 procent całkowitej masy części użytych do budowy turbiny. Co więcej, odzysk surowców coraz częściej ma charakter neutralny kosztowo, co oznacza że koszty rozbiórki i utylizacji są pokrywane przez zysk ze sprzedaży surowców wtórnych. Jedynym elementem, który nie podlega pełnemu odzyskowi są łopaty rotora i elementy gondoli zbudowane głównie z termoutwardzalnych żywic zespolonych z włóknami węglowymi tzw. GRP. Środowisko energetyki wiatrowej zauważa wyzwania związane ze spodziewaną zwiększoną podażą GRP – wskazuje ekspert PSEW.

Komentator BiznesAlert.pl podkreśla, że dbałość o maksymalne wydłużenie okresu eksploatacji łopaty rozpoczyna się już w momencie uruchomienia turbiny. Dobry stan techniczny łopat gwarantuje nieprzerwaną produkcję, zaś regularne kontrole i naprawy pozwalają na uniknięcie znaczących kosztów ich wymiany. – Aktualnie utylizacja materiałów kompozytowych z łopat możliwa jest przy wykorzystaniu technologii pirolizy, przetwarzania mechanicznego z powtórnym wykorzystaniem (np. w mieszankach z betonem), a także spalania (często z odzyskiem energii). Najczęściej wykorzystywana jest ta druga metoda, ze względu na koszty i możliwość szerokiego wykorzystania takich mieszanek w budownictwie. W kraju istnieje także bardzo rozwojowy rynek komercyjnych usług oferowanych przez firmy specjalizujące się w utylizacji odpadów kompozytowych, zaś polskie rozwiązania technologiczne – wypracowane przez wiodące ośrodki akademickie, m.in. w zakresie pirolizy – są znane i wykorzystywane na całym świecie. Producenci urządzeń aktywnie angażują się w liczne międzynarodowe projekty badawcze, mające na celu przygotowanie innych rynkowo dostępnych technologii przetwarzania i ponownego wykorzystania kompozytów. Należy podkreślić, że choć znaczenie podaży tego typu odpadów pochodzących z łopat elektrowni wiatrowych w krajach europejskich będzie rosnąć, to udział kompozytów w całkowitej ich produkcji jest nadal relatywnie niewielki – tłumaczy przedstawiciel PSEW. Stowarzyszenie podaje, że według szacunków rynek kompozytów pochodzących z sektora energetyki wiatrowej do 2025 roku będzie stanowił zaledwie 10 procent całego europejskiego rynku kompozytów. Najwięcej odpadów produkowanych jest w sektorach: transportowym – lotniczym, morskim i samochodowym oraz w budownictwie).

– Komercyjne wdrożenie i osiągnięcie efektywności kosztowej kolejnych technologii przetwarzania kompozytów w nadchodzących latach wymaga zapewnienia stałej i przewidywalnej podaży surowca, która nie jest dziś w branży energetyki wiatrowej wystarczająca. Z tego względu do wykształcenia lepszych praktyk szerokiego przetworzenia i wykorzystania niezwykle potrzebna jest współpraca wszystkich branż wykorzystujących te materiały – wyjaśnia Magdalena Klera-Nowopolska.

Nowa specjalizacja

Rozwój recyklingu w sektorze OZE mógłby zostać uwzględniony w planie odbudowy gospodarczej Europy po pandemii koronawirusa. W celu dbałości o środowisko jesteśmy zobowiązaniu do stymulowania rozwoju gospodarki o obiegu zamkniętym. Apeluje o to także branża wiatrowa. – Inwestowanie w produkcję energii odnawialnej i rozwiązania z obszaru obiegu zamkniętego powinny być jednym z kluczowych czynników ożywienia gospodarczego po koronawirusie – przekonuje Marc Mensink, dyrektor generalny CEFIC. Eksperci przekonują także, że w rozwoju recyklingu łopat mogą pomóc międzybranżowe sojusze oraz opracowanie nowych łańcuchów wartości energetyki wiatrowej, które uwzględniłyby potencjał firm już działających w tym obszarze. Recykling OZE, to znaczy recykling kompozytów, mógłby być nową specjalizacją technologiczną w Europie. Rozwój przetwarzania łopat wiatrowych wymaga logistyki, technologii, demontaży, odbioru, gospodarka odpadami i reintegracji łańcuchu wartości. Unia Europejska powinna zainwestować nie tylko w badania i innowacje, które rozwiną tę branżę, ale nowe materiały, z których byłyby tworzone łopaty wiatrowe oraz inne elementy elektrowni z jeszcze większą korzyścią dla środowiska.