پره های توربین بادی امروز می توانند به پل های فردا تبدیل شوند


در 16 دسامبر ، سه تیغه توربین بادی 40 فوت با یک کامیون از یک مزرعه بادی بلفاست به موسسه فناوری کورک در ایرلند جنوبی منتقل شد. طی چند ماه آینده ، مهندسان عمران تیغه ها را هنگام طراحی و ساخت یک پل پیاده روی که از قطعات آنها برای جایگزینی تیرهای فولادی سنتی استفاده می کند ، آزمایش می کنند. این پل تا ماه آوریل تکمیل خواهد شد و شورای شهرستان کورک آن را برداشته و در مسیر دوچرخه سواری دو شهر یوگال و میدلتاون را نصب می کند.

اگر این پل آزمایشی موفقیت آمیز باشد ، ممکن است اولین پل باشد. آنجلا ناگل ، دانشجوی دکترای مهندسی عمران در کالج دانشگاه کورک که مسائل زیست محیطی ، اقتصادی و سیاسی پیرامون پل های تیغه ای را بررسی می کند ، امیدوار است که در آینده ای نه چندان دور ده ها نفر از آنها در حومه ایرلند بکارند. با انتظار می رود 11000 تن تیغه تا سال 2025 در ایرلند از رده خارج شود ، هیچگونه کمبود مواد کار وجود ندارد.

ناگل گفت: “آنچه می خواهم انجام دهم این است كه آن را به یك شركت كارگزاری ضایعات تیغه تبدیل كنم.”

رویای ناگل از تیغه های پل بخشی از تلاش در حال ظهور برای یافتن راه های خلاقانه برای مقابله با زباله های تیغه است ، بخشی که به سرعت در حال رشد است از جریان کلی زباله که چالش های منحصر به فردی ایجاد می کند. از آنجا که تیغه های توربین بادی بسیار بزرگ و مستحکم هستند ، ناگل و همکارانش در پروژه Re-Wind امیدوارند که بتوانند برای برج های برقی ، پل ها و موارد دیگر دوباره مورد استفاده قرار گیرند. در همین حال ، جنرال الکتریک اخیراً اعلام کرده است که دانشمندان آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر مواد جدیدی را تهیه می کنند که می تواند پره های آینده را بسیار قابل بازیافت تر از فناوری امروز کند ، شروع به تبدیل پره های توربین بادی از کار افتاده به سیمان کرده است. .

روی هم رفته ، این نوآوری ها – اگر از نظر فنی و اقتصادی مقرون به صرفه باشند – می توانند از بروز بحران زباله پره های توربین بادی جلوگیری کنند ، چیزی که توسط تیم Re-Wind به رهبری لاری بانک ، عضو گروه تحقیقات فناوری هدایت می شود. موسسه ای در جورجیا ، به عنوان “چشم سیاه بالقوه” برای صنعت باد.

اگر شما در مورد یک منبع سوخت پایدار و تجدیدپذیر صحبت می کنید ، آلودگی محیط با مواد خارج شده از سرویس مناسب نیست. “

توربین های بادی برای ساخت حدود 20 سال ساخته شده اند و بیشتر توربین های موجود هنوز به پایان عمر خود نرسیده اند. اما تیغه ها معمولاً زودتر از کار می افتند زیرا شرکتها آنها را با بزرگترهایی جایگزین می کنند که می توانند انرژی بیشتری تولید کنند ، این فرآیند معروف به “شارژ مجدد” است. و از آنجا که تیغه های قدیمی دیگر باد نمی گیرند ، مجبورند جایی بروند.

متأسفانه ، در ایالات متحده و بسیاری از کشورها ، که هیچ قانونی برای ضایعات تیغه ها وجود ندارد ، این اغلب به معنی محل دفن زباله است ، جایی که پره های توربین بادی فضای عظیم – و در حال رشد را اشغال می کنند. طبق انستیتوی تحقیقات برق ، اندازه تیغه ها “به طرز چشمگیری” افزایش یافته است ، از قطر متوسط ​​145 فوت در سال 1997 به 367 فوت در سال 2017. و تیغه های پلاستیکی تقویت شده با فیبر از شماره ساخته شده اند. آنها به راحتی در زمین قرار می گیرند.

بانک گفت: “جابجایی آنها بسیار دشوار است و زیست تخریب پذیر نیستند.” “این مانند یک لوله توخالی بزرگ است که فضای زیادی را اشغال می کند.”

در حالی که گروه های صنعتی خاطرنشان می كنند كه چند میلیون تن چاقو كه انتظار می رود در دهه های آینده وارد جریان زباله ایالات متحده شود ، قسمت كمی از كل زباله هایی است كه ما هر ساله تولید می كنیم ، برای محیط زیست و اگر بتوانند از این ساختارها استفاده کنند – برای استفاده در غیر این صورت انرژی و منابع زیادی لازم است.

تیم بانک شرط می بندد که ما می توانیم. از سال 2016 ، Re-Wind ، همکاری محققان ایالات متحده ، جمهوری ایرلند و ایرلند شمالی که شامل بودجه سه دولت می شود ، در حال بررسی امکان تغییر جهت مجدد پره ها برای پروژه های مختلف ساختمانی است. طی شش ماه آینده ، تیم انتظار می رود اولین دو نمایش بزرگ حیات وحش خود را برگزار کند.

اینها شامل پل عابر پیاده در Cork County و همچنین Blade Pole است که با یک شرکت الکتریکی همکاری دارد تا تیغه های بادی مانند برج های برقی بزرگ و ولتاژ بالا را هدایت کند. برای آزمایش این ایده ، سه تیغه از کار افتاده تابستان سال آینده به عنوان برج برقی در یک مزرعه بادی کانزاس نصب می شود. اگرچه در این دوره آزمایشی اولیه به شبکه متصل نخواهند شد ، مهندسان Re-Wind دوام ساختار را بررسی می کنند تا مشخص کنند ایده خوب است یا خیر.

بانک گفت: “ما تمام نظریه ها و محاسبات را داریم ، اما البته به عنوان مهندس ، ما همچنین می خواهیم قبل از قرار دادن سیم ها در ولتاژ مطمئن شویم که کار می کند.”

تیم Re-Wind ایده های دیگری نیز دارد که می خواهد آنها را آزمایش کند ، از جمله قرار دادن تیغه ها به صورت افقی در امتداد خطوط ساحلی تا مانند ترمزهای بیدار شونده عمل کند و با استفاده از آنها برای ساخت بیشتر از فرسایش جلوگیری کند موانع صوتی خوب برای بزرگراه ها و تفکیک سطوح منحنی برای استفاده در پارک های اسکیت ، قوس ها یا تاسیسات هنری. پره های قدیمی حتی می توانند در زیر آب نصب شوند تا به عنوان داربست صخره های مصنوعی عمل کنند ، شاید در همان مناطقی که توربین های بادی دریایی در حال ساخت هستند.

این گروه به خصوص از چشم انداز استفاده از تیغه های قدیمی برای ساخت مسکن ارزان قیمت بسیار هیجان زده هستند.. این بانک افزود: “یكی از اولین مواردی كه مورد بررسی قرار گرفتیم ، بریدن این تیغه ها به قطعاتی بود كه می توانست به صورت رایگان یا با قیمت بسیار پایین به افرادی در محله های محروم از نظر اقتصادی كه می توانند از آنها برای ساخت و ساز استفاده كنند ، داده شود.” که دوام پره های توربین آنها را به یک ماده ساختمانی جذاب در جوامعی تبدیل می کند که در برابر شرایط شدید آب و هوایی آسیب پذیر هستند.

برخی دیگر مانند جنرال الکتریک از تیغه های توربین قدیمی برای ساخت مواد جدید استفاده می کنند. ماه گذشته ، بخش انرژی های تجدیدپذیر مجتمع اعلام کرد که قرارداد خود را با شرکت بازیافت Veolia North America برای گرفتن پره از مزارع بادی ایالات متحده که در حال بازسازی هستند ، خرد می کند و از آنها استفاده می کند ماده اولیه در کوره های سیمان.

وولیا

استفاده از ضایعات تیغه خرد شده برای تولید سیمان ، روشی که به عنوان درمان همزمان شناخته می شود ، اولین بار در اروپا حدود یک دهه پیش استفاده شد. اگرچه کمی از پارک اسکیت جذابیت کمتری دارد ، اما طرفداران این برنامه می توانند به رفع یک چالش زیست محیطی دیگر کمک کنند: تأثیر بسیار زیاد تولید سیمان بر آب و هوا ، که شامل گرم شدن سنگ آهک تا بیش از 2700 درجه فارنهایت در کوره است.

این کار معمولاً با سوزاندن زیاد ذغال سنگ انجام می شود.

GE تخمین می زند که با سوزاندن تیغه ها ، می توان انتشار کربن حاصل از تولید سیمان را 27 درصد کاهش داد. طبق اعلامیه مطبوعاتی اخیر ، جنرال الکتریک قصد دارد “اکثر تیغه هایی را که در طول تلاش تعویض شده بودند” بازیافت کند. پاییز امسال ، Veolia بیش از 100 مورد پردازش کرده است.

جنرال الکتریک از اشتراک اطلاعات خود با نشان دادن مزایای آب و هوایی روش پردازش مشترک خودداری کرد. تحقیقات مستقل به سرپرستی ناگل نشان داده است که درمان همزمان با محیط زیست سازگارتر از دفن زباله است. با این حال ، از آنجا که درمان همزمان هنوز تولید گازهای گلخانه ای را ایجاد می کند و اساساً مصالح ساختمانی با کیفیت بالا را از بین می برد ، ناگل و بانک تأکید کردند که تنظیم مجدد در صورت امکان حتی یک انتخاب بهتر است.

ناگل گفت: “درمان همزمان بهترین کاری است که می توان با ضایعات تیغه در حال حاضر انجام داد که قابل اجرا است.” اما “ساخت پل قطعاً بهتر از تیغه است.”

در آینده ای نه چندان دور ، ممکن است گزینه دیگری وجود داشته باشد: بازیابی موادی که تیغه های توربین بادی از آنها ساخته می شود تا محصولات جدید تولید کنند. این نوع بازیافت مواد همچنین تأثیر بیشتری نسبت به انحراف در محیط زیست دارد ، اما می تواند پس از خراب شدن تعداد زیادی تیغه تا حدی که امکان جایگزینی مجدد آنها وجود ندارد ، به یک راه حل مهم برای مدیریت پسماند تبدیل شود.

امروزه ، بازیافت مواد دشوار است زیرا بیشتر تیغه های توربین بادی با استفاده از “رزین حرارتی” ، پلاستیکی فوق العاده قوی ساخته می شود که در دمای بالا در یک فرآیند شیمیایی که قابل برگشت نیست ، سخت می شود.

درک بری ، مهندس ارشد فن آوری باد در آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر ، گفت: “مواد حرارتی عادی ذوب نمی شوند.” “بنابراین ، قابلیت بازیافت ما محدود است ، مقرون به صرفه نیست و مواد بازیافتی تولید می کند که از نظر خواص مواد کمتر مفید است.”

بری و تیم او در پنج سال گذشته صرف بررسی اینكه آیا رزین های حرارتی می توانند با ترموپلاستیك ها جایگزین شوند ، نوع دیگری از پلیمرها كه من میتوانم ذوب شود و دوباره استفاده شود. پس از ساخت تیغه رزین ترموپلاستیک 42 فوت و آزمایش آن با باتری تیغه های ترمو برش سنتی ، نتایج دلگرم کننده بود: طبق مقاله ای که در ماه اکتبر در مجله انرژی های تجدید پذیر منتشر شد ، دو نوع تیغه دارای خواص مکانیکی بسیار مشابهی هستند.

علاوه بر این ، از آنجا که تیغه های ترموپلاستیک در دمای اتاق سخت می شوند ، ساخت آنها سریعتر و احتمالاً کمی ارزان تر است.

اگرچه هنوز س researchالات تحقیقاتی برای مطالعه وجود دارد ، اما بری گفت که تیم او اکنون خوشحال است که می توان از رزین های ترموپلاستیک “به دلیل تطابق خواص مواد” با رزین های گرمازا در تولید تیغه استفاده کرد. به گفته وی ، گام بعدی این خواهد بود كه صنعت باد آنچه را كه از آزمایشگاه آموخته است برداشته و در مقیاس وسیع به كار گیرد.

و بری انتظار دارد که صنعت باد در چند سال آینده این کار را شروع کند. در حالی که یک دهه پیش بازیافت “در لیست” اولویت های صنعت باد نبود ، بری می گوید از آن زمان “تغییر دریایی” رخ داده است.

بری گفت: “امروزه بازیافت چیزی است که در بالای لیست نگرانی ها قرار دارد” هم برای شرکت های بادی و هم برای تولید کنندگان تیغه. “همه این شرکت ها می گویند ،” ما باید کاری را که انجام می دهیم تغییر دهیم ، شماره یک ، زیرا این کار صحیح است ، شماره دو ، زیرا ممکن است مقرراتی در راه باشد. ” شماره سه ، زیرا ما یک صنعت سبز هستیم و می خواهیم یک صنعت سبز باقی بمانیم. “




منبع: nama-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*