風力産業の巨人がプラスチック廃棄物問題を解決する方法

世界最大の風力タービン メーカーの 1 つが、業界の膨大なプラスチック廃棄物問題に対する画期的なソリューションを提供できる可能性があると述べています。 先週、ベスタ 発表した タービンブレードのプラスチックを未使用グレードの材料に分解する新しい方法を発見したこと。 そうすれば、埋立地を乱雑にする代わりに、リサイクルして新しいタービンを作ることができます。

これが難しい注文である理由です。文字通り巨大です。 自由の女神の高さよりも長いブレードを備えた最新のタービンは、急速に陸と海を支配しています。 それらは非常に頑丈で、何十年も風雨に耐えるように作られています。 しかし、いったん廃止されると、通常は廃棄物になります。 2050 年までに、タービン ブレードは世界的に 4,340万トン ゴミの。

Vestas は、タービン ブレードの製造に使用されるプラスチックを新技術でどのように回収するかについて、これまでのところほとんど情報を開示していません。 しかし、会社がそれを成功させることができれば、特に克服すべき大きな課題があるため、風力産業にとってゲームチェンジャーになるでしょう.

「それは本当に大きいかもしれません。 しかし、よく言われるように、悪魔は細部に宿るのです」と、南カリフォルニア大学ビタビ工学部の複合材料教授兼議長であるスティーブン ナットは言います。

まず、タービンブレードは普通のプラスチックでできていません。 Vestas は、リサイクルする方法を見つけたと言います エポキシ、ステロイドのプラスチックのようなものです。 ほぼ壊れないように化学的に設計されています。 もちろん、飛行機、宇宙船、風力タービンの部品を作るのに十分なほど頑丈です.

これが実際にどれほど難しいかを理解するには、少し化学に入る必要があります。 私たちが日常生活で遭遇する他のほとんどのプラスチックは、溶かして再成形することができます。 エポキシは違います。 それは「」と呼ばれるものです。熱硬化性プラスチック」 硬化プロセス中に、その鎖状分子は、架橋と呼ばれるほとんど壊れない結合を形成します。 その結果、エポキシは高温や極端な条件下でもその形状と化学構造を維持します。 調理済みの卵白のように考えることができます、と Nutt は説明します: 一度加熱すると、調理済みの卵白は元に戻りません

「[The material in turbine blades] 何十年もの間、非常に極端な気象条件でも可能な限り長持ちするように最適化されてきました…その焦点は、それらをリサイクルすることは不可能であると私たちに信じさせました。」言う ザ・バージ. 「しかし今、私たちはこの可能性を解き放つための技術的な鍵を見つけました。」

その鍵は、ヴェスタスがオーフス大学、デンマーク工科大学、エポキシ メーカーのオリンと協力して発見した化学プロセスです。 最初のステップは、エポキシを他の材料 (通常はガラス繊維または炭素繊維) から分離する液体にブレードを沈めることです。 プロセスの 2 番目のステップでは、エポキシを再度処理して化学成分に分解します。 Vestas 氏によると、その結果、新しいタービン ブレードの製造に再利用できるバージン グレードのエポキシが得られるという。

これまでのところ、同社は「タービンブレードの断片」を使用して小規模でこのプロセスを実証することに成功しています。 さらに数年後、Birkbak 氏は、「これが産業規模でどのように見えるかを理解できると期待しています」と述べています。 Vestas は、Olin およびリサイクル会社の Stena Recycling と協力して、このパイロット プロジェクトを拡大しています。

答えなければならない大きな問題がたくさん残っています。 まず、Vestas は、そのプロセスで古いブレードのエポキシの「大部分」を回収できると述べていますが、現時点で共有できる具体的な数字はありません。 また、Vestas は、同社が考案した新しい化学プロセスによってエポキシを何回再利用できるかについては明らかにしていません。 したがって、これが素材を無限に再利用できるようにするのではなく、単に素材の寿命を延ばすだけなのかどうかは不明です.

一般的なタービンの寿命は約 20 年です。 ブレードを 1 回再利用できれば、あと数十年は埋め立て地から逃れることができるかもしれません。 しかし、ケミカル リサイクル プロセスを同じ材料で何度も繰り返すことができない限り、缶を埋め立て地に送る前に、少し道を踏み外しているだけです。

プラスチックは何度でも再利用できるというのは、リサイクルに関するよくある誤解です。 柔軟なプラスチックでさえ、再利用は困難です。 わずか9% それの、 プラスチックの歴史の中で、これまでリサイクルされてきました。 ほとんどの場合、プラスチックは再加工されるたびに品質が低下するため、価値の低い製品に「ダウンサイクル」されます。 また、再生プラスチックを使用して作られたデバイスは、多くの場合、多くの新しいプラスチックで強化する必要があり、最終的には廃棄物が増える可能性があります。

ベスタスは、このプロセスで使用する予定の化学物質についても、「すぐに入手でき、比較的安価な」商品であると説明する以外には共有していないと、Birkbak 氏は述べています。 規模を拡大するにあたり、Vestas はこれらの化学物質が環境問題を引き起こしていないことを確認する必要があります。

同社はまた、エポキシ以外の残り物をどうするかを考え出さなければならない. タービンブレードは、エポキシとガラスまたは炭素繊維のブレンドで作られています。 これらの繊維は通常、材料の半分以上を占めています。 そのため、ブレード全体をリサイクルするには、会社はすべてを回収する必要があります。 さらに、これらすべての再生材料は、バージン ストックとコスト競争力がなければなりません。

それにもかかわらず、成長する風力産業は、これらすべての古いタービンをどうするかを考え出さなければならない. ヨーロッパでは、橋の建設にタービン ブレードが使用されてきました。 ブレード素材も使用可能 セメントを作る. しかし、これらのソリューションは有望ではありますが、依然としてダウンサイクルに頼っています。

一方、Vestas は、風力エネルギーの廃棄物問題に対する真の循環型ソリューションを見つけられることを望んでいます。 成功すれば、この新技術を使用して、すでに廃棄されているタービンに新しい命を吹き込むことさえできます。 また、航空宇宙産業やその他の産業で使用されているエポキシ樹脂も救える可能性があります。

「私はこれにちょっと興奮しています。 ヴェスタスがここに首を突っ込んでいるという理由だけで」とナットは言います。 結局のところ、Vestas は風力産業の巨人です。

国立再生可能エネルギー研究所の風力エネルギー研究者である Aubryn Cooperman は、次のように述べています。