今年春天,在北爱尔兰德雷珀斯敦附近的一个采石场,研究人员进行了一项大规模的科学实验,这在很大程度上类似于您可能在中学课堂上看到的实验。使用起重机,研究人员向一座人行桥添加了巨大的混凝土块——每个重达2400磅——以测试它能承受多少重量。然而,与其使用钢或木材梁,这座桥采用了两段23英尺长的报废风力涡轮机叶片作为其支撑。而且,研究人员预计桥能承受6块混凝土块,但实际上它承受了33块,约80,000磅,并且仍未坍塌。
弄清楚如何处理使用过的风力涡轮机叶片是可再生能源推广的一个薄弱环节。大多数风力涡轮机的组件,包括钢制塔架、齿轮和发电机组件以及混凝土基座,有85-90%可以回收再利用。但叶片通常是由玻璃钢等材料制成,旨在足够坚固,可以抵御飓风级风力,又足够轻,可以在微风中摆动,这些材料在风力涡轮机使用寿命结束后要拆解和再利用就比较困难。许多报废的风力涡轮机叶片最终被焚烧或掩埋在垃圾填埋场。Veolia Environnement SA北美分公司首席运营官鲍勃·卡帕多纳(Bob Cappadona)在2020年对彭博社表示:“风力涡轮机叶片最终会存在那里,永远存在。”“我们最不希望做的就是制造出更多的环境问题。”
风力涡轮机是发电的最安全、最经济的方式之一,不需要化石燃料。如果世界要实现净零排放,避免灾难性气候变化,它们将发挥重要作用。这也将涉及在涡轮机磨损时(叶片通常使用约25年)解决如何处理报废涡轮机的问题。Re-Wind Network是一个致力于为旧涡轮机叶片找到用途的国际研究人员和企业家组织,也是桥梁实验背后的组织。该组织估计,到2042年,全世界将要处理约860万吨的报废风力涡轮机叶片。
这确实是一个问题,尽管重要的是要保持适度的态度;860万吨的全球风力废物量很大,但与美国每年产生的2.65亿吨垃圾相比,这只是九牛一毛。然而,今天的清洁能源明天变成垃圾填埋场的形象对可再生能源的宣传并不理想。只要世界还在推广绿色能源,让这种能源真正可再生似乎是有意义的。
Re-Wind等组织自2018年成立以来,一直在尝试研究如何利用报废的风力涡轮机叶片。人行桥是一个想法:该组织在北爱尔兰建了一座桥,在爱尔兰共和国建了另一座桥,计划在美国佐治亚州亚特兰大建第三座桥。其他项目已经看到旧风力涡轮机叶片被改造成游乐场设备和自行车棚。
难以想象这些用途能处理多少叶片。贝尔法斯特女王大学地理学教授詹妮弗·麦金利(Jennifer McKinley)帮助领导了德雷珀斯敦项目,她说:“在未来20至30年里,到达使用寿命终点的叶片数量将是惊人的。我们需要的解决方案实际上能够使用相当多的叶片,而不仅仅是这里一个,那里一个。”
但是一次使用大量叶片更容易说 than done。一家名为Global Fiberglass Solutions的公司于2009年成立,目标是建立一项业务,将风力涡轮机叶片中使用的玻璃钢等纤维再生制成新的建材。该公司在其LinkedIn页面上写道:“我们为绕过填埋玻璃钢废物并减少世界碳足迹创造了一个循环零废方案。” 早在2020年,该公司CEO唐·里利(Don Lilly)就表示,他的公司正在“准备”在建筑商的订单到来时回收大量风力涡轮机叶片,彭博社报道。然而,据《德克萨斯月刊》上月报道,该公司在德克萨斯州斯威特沃特的计划进展非常缓慢,到目前为止只处理了几片叶片,而爱荷华州的业务则充满了未付租金的指控和与该州自然资源部的争执。(该公司没有回复时代周刊的评论请求。)
处理风力涡轮机叶片的其他潜在解决方案包括将其用作公路隔音屏障,或竖立作为公用电线杆。这些想法似乎很有前途:Re-Wind在佐治亚理工学院的成员甚至用一片报废的叶片制成了一个20英尺高的公用电线杆原型。一家位于爱尔兰的创业公司正在尝试商业化这些想法中的一些。麦金利说,其他正面的进展也正在进行中,包括制造商本身。她说:“风力涡轮机和叶片正在变得更加可持续。对于第一代风力涡轮机,(报废)并未考虑在内,但现在考虑在内了。”