Daur ulang bilah turbin angin: teknologi dan masa depan di Spanyol

Energi terbarukan telah menjadi solusi utama untuk memerangi perubahan iklim, namun energi terbarukan pun menghasilkan limbah. Ini termasuk panel surya bekas, boiler tua dan, dalam kasus khusus ini, bilah turbin angin. Struktur-struktur ini, yang penting untuk pembangkitan energi angin, mempunyai masa manfaat yang terbatas dan, jika hal ini tercapai, maka akan menjadi limbah yang perlu dikelola dengan baik.

Di Spanyol, sekitar 4.500 bilah turbin angin akan menjadi usang selama delapan tahun ke depan, menciptakan tantangan yang signifikan dalam hal sampah. Untuk memanfaatkan bahan-bahan yang digunakan dalam pisau ini secara maksimal, bahan-bahan tersebut perlu didaur ulang secara efisien. Hal ini penting, karena 60% dari pembangkit listrik tenaga angin Spanyol berada pada paruh kedua masa manfaatnya, artinya sebagian besar bilah ini perlu diganti atau dibongkar di tahun-tahun mendatang. Dalam artikel ini, kita akan mengeksplorasi secara mendalam bagaimana Anda dapat mendaur ulang sekop raksasa ini untuk meminimalkan dampaknya terhadap lingkungan.

Peternakan angin Spanyol

Ladang angin Spanyol adalah salah satu yang tertua di Eropa, yang sebagian besar dikembangkan sejak tahun 2000-an, menurut Javier Díaz, direktur keselamatan, kesehatan, dan keberlanjutan di Energías de Portugal Renovables (EDPR), salah satu perusahaan utama yang beroperasi di negara tersebut. , 60% pembangkit listrik tenaga angin Spanyol berada pada paruh kedua masa manfaatnya, yang berarti sisa masa manfaat rata-rata antara 10 dan 15 tahun.

Masa manfaat turbin angin adalah antara 20 dan 25 tahun, namun karena keausan, terutama pada bilahnya, banyak dari struktur raksasa ini harus diganti. Dengan kapasitas terpasang lebih dari 25 GW, Spanyol adalah pemimpin energi angin di Eropa. Namun hal ini juga berimplikasi pada peningkatan jumlah limbah yang berasal dari turbin angin yang sudah mencapai akhir masa manfaatnya. Diperkirakan hingga tahun 2030, negara ini harus mengelola lebih dari 190.000 ton limbah angin, kebanyakan sekop. Limbah dalam jumlah besar ini menimbulkan tantangan lingkungan dan teknis: bagaimana cara mendaur ulang dan mengelola bahan-bahan ini?

Bilah turbin angin: Sebuah tantangan yang muncul

Bilah turbin angin dirancang untuk bertahan selama beberapa dekade, namun akhirnya mulai rusak karena paparan terus-menerus terhadap angin kencang, perubahan iklim, dan variabel lingkungan lainnya. Bilah ini, yang panjangnya bisa lebih dari 100 meter, terbuat dari bahan kompleks, termasuk serat kaca, serat karbon, dan resin, sehingga tidak mudah untuk didaur ulang. Permasalahan utamanya terletak pada sulitnya memisahkan komponen-komponennya, terutama resin dan serat yang diperkuat. Meskipun logam dan material lainnya dapat didaur ulang dengan relatif mudah, komponen komposit menghadirkan tantangan yang lebih besar. Namun, mendaur ulang sekop raksasa ini mungkin dan perlu dilakukan untuk mengurangi dampak lingkungan.

Teknologi daur ulang pisau

Untungnya, inovasi teknologi mulai menawarkan solusi terhadap masalah ini. Salah satu teknologi tercanggih adalah sistem R3fiber, yang dikembangkan oleh Thermal Recycling of Composites, anak perusahaan dari Higher Council for Scientific Research (CSIC). Sistem ini memungkinkan daur ulang bilah dengan memisahkan kaca dan serat karbon dari resin yang digunakan dalam konstruksinya. Ini adalah salah satu metode tercanggih di dunia.

Dengan proses yang tepat, resin pada bilahnya dapat diubah menjadi bahan bakar cair atau gas., sedangkan kaca dan serat karbon yang diperoleh dapat digunakan kembali untuk pembuatan produk baru. Hal ini menciptakan siklus daur ulang yang efisien dan berkelanjutan yang membantu mengurangi dampak energi angin terhadap lingkungan.

Proses daur ulang: Mekanik, Termal dan Kimia

Daur ulang bilah turbin angin biasanya dimulai dengan pembongkarannya, sebuah proses yang memerlukan tindakan khusus untuk menjamin keselamatan pekerja. Sekop tersebut kemudian diangkut ke pusat khusus di mana sekop tersebut menjalani berbagai metode daur ulang:

• Daur Ulang Mekanis: Ini melibatkan penghancuran bilah menjadi pecahan yang lebih kecil, sehingga lebih mudah untuk memisahkan material. Namun, serat kaca dan karbon sering terdegradasi selama proses ini, sehingga membatasi penggunaan kembali.
• Daur Ulang Termal: Teknik seperti pirolisis Mereka memanaskan bahan hingga lebih dari 450 derajat Celsius tanpa oksigen, sehingga menurunkan resin dan memulihkan serat. Meski mahal, namun efektif dalam memperoleh bahan baku.
• Daur Ulang Bahan Kimia: La solvolisis menggunakan pelarut kimia untuk memecah resin dan memisahkan kaca dan serat karbon. Metode ini menjanjikan dari sudut pandang lingkungan, karena memungkinkan daur ulang yang efisien tanpa menurunkan kualitas bahan.

Inovasi masa depan: Bahan pisau yang lebih ramah lingkungan

Teknologi berkembang pesat untuk mengatasi tantangan daur ulang. Bidang utama inovasi berfokus pada pengembangan bilah dibuat dengan lebih banyak bahan ekologis. Beberapa penelitian menjanjikan penggunaan resin termoplastik yang, tidak seperti termoset, dapat dilunakkan dan didaur ulang dengan lebih mudah. Perusahaan seperti Siemens Gamesa dan Vestas memimpin pengembangan pisau yang 100% dapat didaur ulang.

Siemens Gamesa, misalnya, telah memperkenalkan “RecyclableBlade” yang dapat didaur ulang, yang menyederhanakan daur ulang dan mengurangi biaya. Vestas, pada bagiannya, telah mengembangkan proses kimia yang memungkinkan resin epoksi terurai, memfasilitasi penggunaan kembali pisau yang disimpan di tempat pembuangan sampah. Inovasi-inovasi ini meletakkan dasar bagi ekonomi sirkular di sektor pembangkit listrik tenaga angin, mengurangi kebutuhan akan tempat pembuangan sampah dan memaksimalkan efisiensi material baru.

Manfaat mendaur ulang bilah turbin angin

Daur ulang bilah turbin angin menawarkan beberapa manfaat utama:

1. Konservasi Sumber Daya: Dengan mendaur ulang dan menggunakan kembali bahan pisau, permintaan akan sumber daya alam berkurang dan ekstraksi bahan mentah baru diminimalkan.
2. Pengurangan jejak karbon: Mendaur ulang pisau dan menggunakannya dalam produk baru membantu mengurangi emisi gas rumah kaca.
3. Penciptaan lapangan kerja: Daur ulang dan ekonomi sirkular menciptakan peluang kerja baru di bidang pengelolaan sampah dan sektor terkait.
4. Promosi inovasi: Proses daur ulang mendorong penelitian terhadap teknologi material berkelanjutan, yang memberikan manfaat bagi industri dan lingkungan dalam jangka panjang.

Saat Spanyol menghadapi tantangan dalam mendaur ulang sekop, kombinasi teknologi baru dan penerapan peraturan yang lebih ketat akan memungkinkan pengelolaan limbah ini lebih efisien dan berkelanjutan. Upaya menuju ekonomi sirkular terus berlanjut, dengan harapan bahwa industri pembangkit listrik tenaga angin akan terus menjadi solusi utama terhadap perubahan iklim dan memberikan kontribusi positif terhadap lingkungan.