Eskimiş türbin kanatları artık çöp olmayacak

Başak Nur GÖKÇAM

Dünya ar­tık oda­ğına yenilenebi­lir enerjiyi aldı. Geç­tiğimiz her gün üre­tilen elektrikteki yeşil ener­ji payı artıyor. Bunun en te­mel nedeni küresel ısınma­yı tetikleyen karbondioksit salımını en aza indirmek ve harcadığımız enerjiyi olabil­diğince temiz enerjiden üret­mekten geçiyor. Fakat aldığı­mız enerjiyi elektriğe dönüş­türebilmek için ihtiyacımız olan şey yine sanayiden ge­çiyor. Ve hem rüzgâr hem de güneş enerjisi söz konusu ol­duğunda buradaki emisyon­ların neredeyse tamamına yakını santrallerin kurulumu veya öncesindeki üretim es­nasında çıkıyor.

Tahminlere göre rüzgâr türbinlerinin karbon ayak izine en büyük katkı çelik, alüminyum ve parçaları bir arada tutan epoksi reçineler­den sağlanıyor. Hesaplama­lar, karbon etkisinin yüzde 30’unu çelik kulenin, yüzde 17’sini beton temelin ve yüz­de 12’sini de karbon fiber ve fiberglas bıçakların oluştur­duğunu gösterdi.

Bir rüzgâr türbininin orta­lama ömrünün 20 ila 30 yıl ol­duğu biliniyor. Genel olarak rüzgâr türbinlerinin yaklaşık yüzde 80-90’ının da geri dö­nüştürülebilir olduğu kabul ediliyor. Bir taraftan yenileri üreti­lirken, di­ğer yandan ise ömrünü ta­mamlayan birçok rüzgâr türbini hiz­met dışı bırakılıyor.

El­deki verilere göre 2020 yı­lına kadar sadece Avrupa’da 42 bin adet türbin hizmet dışı bırakıldı. 2025'e kadar da 15 bin adet rüzgâr türbin kana­dının hizmet dışı bırakılaca­ğı biliniyor. 2020 yılı Future Bridge raporuna göre 2.5 mil­yon ton kompozit malzeme­nin rüzgâr enerjisinde kulla­nıldığı düşünüldüğünde, or­taya çıkan türbin atıkları ise sürdürülebilirlik hedefleri açısından endişe veriyor.

PECAN yöntemi kullanıldı

Mevcut teknoloji düşünül­düğünde, rüzgâr kanatları ömrünü tamamladıktan son­ra beton dolgusu olarak kul­lanılmak üzere parçalanarak mekanik olarak geri dönüştü­rülebiliyor. Fakat ABD Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebi­lir Enerji Laboratuvarı’ndaki (NREL) araştırmacılara gö­re bu pek de doğru bir çözüm yolu değil.

Çünkü kanatların hafif kimyasal işlemler kulla­nılarak geri dönüştürülebil­mesi nedeniyle bir sıçramaya neden olabilir. Bu soruna çö­züm geliştirmek için kolları sıvayan araştırma ekibi, PE­CAN yöntemi olarak da bili­nen kimyasal olarak geri dö­nüştürülebilen ve bileşenleri yeniden kullanılabilen biyo­lojik olarak türetilebilir rüz­gâr kanatlarının üretiminin daha gerçekçi bir yol olduğu­nu savundular. Ekip, bu saye­de eski kanatların kullanım ömürlerinin çöplüklerde son bulma uygulamasına da son verileceğini belirtti.

 9 metrelik prototip kanat inşa edildi

Science dergisinde yayımlanan araştırmaya göre yeni reçine, termoset reçineden yapılan bıçakların mevcut endüstri standardıyla aynı performansı, geri dönüştürülebilir olması amaçlanan belirli termoplastik reçinelerden ise daha iyi performans gösterdi. Ekip, PolyEster Kovalent olarak uyarlanabilir ağ anlamına gelen ve üretim süreci mevcut yöntemlerle örtüşen 9 metrelik bir prototip kanat inşa etti.

Çalışmaya ilişkin değerlendirmede bulunan Ryan Clarke, “Kimyasal geri dönüşüm süreci, bıçakların bileşenlerinin tekrar tekrar yakalanmasına ve yeniden kullanılmasına olanak tanır ve aynı ürünün yeniden üretilmesine olanak tanır. Doğru yapılırsa gerçekten sınırsız bir yaklaşımdır. Kimyasal işlemle prototip bıçak altı saat içinde tamamen parçalanabilir” dedi.

Araştırma, ABD Enerji Bakanlığı, Gelişmiş Malzemeler ve Üretim Teknolojileri Ofisi ve Biyoenerji Teknolojileri Ofisi aracılığıyla araştırmayı ortaklaşa finanse edildi.

“Döngüsel ekonomi için kritik öneme sahip”

 NREL'in Mekanik ve Termal Mühendislik Bilimleri Laboratuvar Müdür Yardımcısı Johney Green, "Geri dönüştürülebilir rüzgâr türbini kanatları geliştirmek için PECAN yöntemi, enerji malzemeleri için döngüsel ekonomiyi teşvik etme çabalarımızda kritik öneme sahip bir adımdır" dedi.

Deneyler başladı

PECAN reçinesi ile geri dönüştürülebilir bir rüzgâr kanadı yapmak isteyen bilim insanları, hedefe ulaşmak için hangi hammaddeyi kullanabilecekleri konusunda deneyler yapmaya başladı. Biyolojik olarak türetilebilir şekerler kullanarak geliştirilen reçine, geri dönüştürülebilir şekilde tasarlanmış bir kanadın iyi performans göstermeyeceği şeklindeki geleneksel düşünceye karşı da bir karşıt nokta sağladı.