اسکاتلند ۹۹.۹ درصد از مواد اولین مزرعه بادی تجاری خود را بازیافت کرده است – ۲۶ توربین که از مدار خارج و قطعات آنها از هم جدا شده بود – و تقریباً هر گرم از کامپوزیت پرهها را به پلیمرهای ساختمانی جدید تبدیل کرده است. این نتیجه نشان میدهد که رویکرد اقتصاد چرخشی در از رده خارج کردن توربینهای بادی میتواند در مقیاس بزرگ عمل کند و مدلی ملموس برای کشورهایی مانند هند فراهم میکند تا همزمان با گسترش ناوگان انرژیهای تجدیدپذیر خود، از آن پیروی کنند.
چرا پرههای توربین اهمیت دارند
وقتی یک توربین بادی تولید برق را متوقف میکند، برج فولادی، گیربکس و ژنراتور آن نسبتاً به راحتی برای ذوب و استفاده مجدد آماده هستند. با این حال، پرهها از لایههای کامپوزیت فایبرگلاس یا فیبر کربن ساخته شدهاند که در برابر پوسیدگی مقاوم بوده و تجزیه آنها دشوار است. در بیشتر موارد، این پرهها به محلهای دفن زباله فرستاده شدهاند که باعث ایجاد جریان رو به رشدی از پسماند میشود و مزایای زیستمحیطی انرژی باد را تهدید میکند.
پروژه اسکاتلند از مسیر دفن زباله دوری کرد. مهندسان پرهها را به روش شیمیایی – با استفاده از حلالهایی که رزین را از فیبر جدا میکنند – یا به روش مکانیکی – با آسیاب کردن آنها به مادهای که میتواند دوباره پلیمرسازی شود – فرآوری کردند. پلیمر حاصل جایگزین پلاستیکهای بکر در محصولات ساختمانی میشود و مادهای را ارائه میدهد که هم مستحکم است و هم از جایگزینهای سنتی سبکتر است. با انجام این کار، این پروژه به جای رها کردن مواد در زبالهدانی، آنها را در چرخه استفاده نگه داشت.
چرخه بازیافت چگونه کار میکند
- قطعهقطعه کردن – کارگران پرهها را از هاب (محور) جدا کرده و به مرکز فرآوری منتقل میکنند.
- جداسازی – تکنسینها کامپوزیت را در یک حمام شیمیایی کنترلشده حل میکنند یا آن را در آسیابی خرد میکنند که لایهها را بدون آلوده کردن فیبرها از هم جدا میکند.
- پلیمرسازی مجدد – دانشمندان رزین و فیبرهای بازیابیشده را دوباره به یک مخلوط پلیمری جدید تبدیل میکنند که استانداردهای ساختمانی را برآورده میکند.
- ادغام در زنجیره تأمین – تولیدکنندگان پلیمر نهایی را برای ساخت پنلها، کفپوشها و سایر اجزای ساختمان خریداری میکنند و بدین ترتیب حلقه بین تولید انرژی و محیط ساختهشده را میبندند.
رقم ۹۹.۹ درصدی بازیابی به این معناست که تقریباً هیچ مادهای به عنوان پسماند از دست نرفته است. این میزان کارایی، معیاری را تعیین میکند که سایر کشورها میتوانند هدف خود قرار دهند، بهویژه زمانی که اولین موج توربینهای بزرگمقیاس در سراسر جهان به پایان عمر طراحی خود نزدیک میشوند.
پیامدها برای پیشروی انرژیهای تجدیدپذیر هند
هند در مسیر سریعی برای افزودن گیگاواتها ظرفیت بادی تحت اهداف ملی انرژیهای تجدیدپذیر خود قرار دارد. اگر این کشور الگوی تاریخی دفن پسماند پرهها را دنبال کند، ممکن است در دهه آینده با مشکل عظیم دفع زباله مواجه شود. نمونه اسکاتلند ثابت میکند که یک مسیر با بازیافت بالا وجود دارد، اما گسترش آن مستلزم سرمایهگذاری در کارخانههای فرآوری، نیروی کار ماهر و بازاری برای پلیمر بازیافتی است.
- تأثیر زیستمحیطی – دور نگه داشتن مواد پره از محلهای دفن زباله، فشار بر استفاده از زمین را کاهش داده و نگرانیهای مربوط به تجزیه و انتشار گاز متان را از بین میبرد.
- فرصتهای اقتصادی – بازار پلیمر بازیافتی میتواند جریانهای درآمدی برای شرکتهای محلی ایجاد کند و در زمینههای علم مواد، مهندسی و ساختوساز شغل ایجاد نماید.
- اهرمهای سیاستی – گنجاندن بندهای بازیافت در پایان عمر تجهیزات در قراردادهای آینده مزرعههای بادی، توسعهدهندگان را وادار میکند تا از همان ابتدا برای از رده خارج کردن برنامهریزی کنند و هزینهها را به جای یک هزینه غافلگیرکننده، در طول عمر دارایی پخش کنند.
دیدگاههای مخالف و چالشها
عملیات اسکاتلند بر ناوگان نسبتاً کوچک ۲۶ توربینی متکی بود که صرفهجوییهای ناشی از مقیاس را که یک تأسیسات بزرگتر میتواند به آن دست یابد، محدود میکند. بهویژه فرآیند شیمیایی از حلالهایی استفاده میکند که نیاز به مدیریت و دفع دقیق دارند و پیچیدگی و هزینه عملیاتی را افزایش میدهند. آسیاب مکانیکی نیز گرد و غبار و ذرات ریزی تولید میکند که برای محافظت از سلامت کارگران باید جمعآوری شوند. منتقدان استدلال میکنند که هزینه اضافی بازیافت میتواند پروژههای بادی را از نظر مالی کمتر جذاب کند، بهویژه در بازارهایی که دفن زباله ارزان است و مقررات سختگیرانه نیست.
کیفیت پلیمر بازیافتی ممکن است با تمام کاربردهای ساختمانی با عملکرد بالا مطابقت نداشته باشد و پتانسیل محدود کردن دامنه بازار آن را داشته باشد. اگر تقاضا برای محصول نهایی محدود باقی بماند، اقتصاد چرخه بازیافت ممکن است با شکست مواجه شود.
آنچه باید در آینده زیر نظر داشت
- کارخانههای آزمایشی در بازارهای نوظهور – چندین کشور در حال اعلام مطالعات امکانسنجی برای تأسیسات بازیافت پره هستند. نتایج این مطالعات مشخص خواهد کرد که آیا مدل اسکاتلندی میتواند به مناطقی با هزینههای نیروی کار و محیطهای مقرراتی متفاوت منتقل شود یا خیر.
- تحولات سیاستی – هرگونه اقدام از سوی دولتهای ملی یا نهادهای چندجانبه برای تعیین درصد اجباری بازیافت پره، بازار را شکل خواهد داد. اسناد مناقصهای را که حداقل نرخ بازیابی را الزامی میکنند یا شامل بندهای مربوط به هزینههای بازیافت هستند، زیر نظر داشته باشید.
- بهبودهای فناوری – پژوهشگران در حال آزمایش حلالهای شیمیایی با دمای پایین و خردکنهای مکانیکی با بازدهی بالا هستند که میتوانند هزینههای فرآوری را کاهش داده و کیفیت پلیمر را بهبود بخشند و در نتیجه توجیه اقتصادی این فعالیت را تقویت کنند.
نتیجهگیری
بازیابی تقریباً کامل مواد پره توربین در اسکاتلند نشان میدهد که رویکرد چرخشی در از رده خارج کردن مزارع بادی از نظر فنی امکانپذیر است و میتواند از آنچه زمانی پسماند تلقی میشد، محصولی قابل عرضه در بازار تولید کند. برای هند، درس روشن است: ادغام زیرساختهای بازیافت پره از همین حالا میتواند از بحران پسماند در آینده جلوگیری کند، فرصتهای صنعتی جدیدی ایجاد کند و تضمین کند که گسترش انرژیهای تجدیدپذیر در این کشور واقعاً پایدار باقی میماند. گام بعدی، تبدیل این نقشه راه به کارخانهها، استانداردها و قراردادهایی است که بازیابی بالا را به یک حالت پیشفرض تبدیل کند، نه یک استثنا.