Atıksız geri dönüştürülebilen rüzgar türbini kanatları

Katalitik piroliz işlemi, organik atıkları yüksek miktar ve kalitede, kimyasal ve uçucu bileşiklere ayrıştırmak için kullanılan doğaya zararsız bir işlemdir. Yapılan araştırmada, katalitik piroliz işlemi kullanılarak rüzgar türbinlerinin geri dönüşümünün mümkün olduğu keşfedilmiştir.

Kaunos Teknoloji Üniversitesi ve Litvanya Enerji Enstitüsü araştırmacıları rüzgar türbinleri kanatları için atıksız bir geri dönüşüm yöntemi önerdiler. Piroliz kullanılarak kompozit malzemeleri panel ve lif bileşenlerine ayırıp çıkarılan malzemeleri yeniden kullanılarak atıksız bir geri dönüşüm sağladılar. 

Tahminlere göre rüzgar türbini kanatlarından çıkan malzeme atıklarının %10’u elyaf takviyeli kompozit malzemelerden olduğu tahmin ediliyor. Araştırmacıların tahminlerine göre 2050 yılına kadar dünyada rüzgar türbini kanat atıklarının 2 milyon tona ulaşacağı tahmin edilmektedir¹.

Kaunas Teknoloji Üniversitesi Makine Mühendisliği ve Tasarım Fakültesi’nden Dr. Samy Yousef’in dediklerine göre rüzgar türbini kanatlarının geri dönüşümü  olmadan, rüzgar enerjisinin tamamen sürdürülebilir ve çevre dostu olduğunu söyleyemeyiz. Dr. Yousef ve ekibi bu konuya çözüm getirmek için cam elyaf takviyeli plastik (GFRP) in bileşenlerine ayrıştırılmasını içeren deneyler yaptı.

Rüzgar türbini kanatları ve birçok endüstri için kullanılan GFRP kompozitleri ya termoset ya da termoplastik tür reçineden oluşur. Her ikisi de kabaca karbon veya cam elyaf içerir.

Yapılan deneylerde farklı kompozit partilerine piroliz uygulanmış ve fenolün her durumdaki ekstraksiyonu ölçülmüştür. Her partiden temel hammaddeler analiz edilmiştir. Araştırmacılar ayrıca nanoparçacıkların faydalı bileşenlerin verimi üzerine etkisini de değerlendirdiler.

Piroliz sırasında ekstrakte edilen bileşenlerin verimi sıcaklığa bağlı olarak farklılık gösterse de, yaklaşık olarak çok sayıda uçucu bileşiğin (%66’ya kadar) ve lif kalıntısının (yaklaşık %30) ekstrakte edildiği saptandı. Eklenen fiber nanopartiküller fenol veriminin artmasını sağlamıştır².

Deneyler rüzgar türbini kanatlarında değil, rüzgar türbinlerinin yapımında kullanılan benzer bileşenlere sahip laboratuvarda hazırlanan numuneler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Dr. Yousef, gerçek türbin kanatlarının kaplandığı boya kaplamanın sonuçlara etkisinin değerlendirilmesi belirtmesine karşın bu etkinin önemli olmadığına inanıyor.

Kaynaklar

1. https://techxplore.com/news/2022-03-method-turbine-blade-recycling.html
2. Yousef, S., Kiminaitė, I., Eimontas, J., Striūgas, N., & Abdelnaby, M. A. (2022). Catalytic pyrolysis kinetic behaviour of glass fibre-reinforced epoxy resin composites over ZSM-5 zeolite catalyst. Fuel, 315(January). https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.123235