HVAD STILLER MAN OP MED UDTJENTE VINDMØLLER?

I dag kan ca. 90 pct. af en vindmølle genanvendes. Til de resterende 10 pct. hører vingerne, som består af et kompositmateriale, der ikke så let kan skilles ad. Men forskerne arbejder på sagen.

Marianne Vang Ryde Bax Lindhardt, Claus Lunau

Vindmøller er designet til at holde mindst 20 år. Men hvis de vedligeholdes ordentligt, kan de i mange tilfælde fungere langt ud over den estimerede levetid. Før eller siden bliver de dog så mærket af vind og vejr, at de må tages ud af brug. Og den tid er nu kommet for den første store generation af energiproducerende vindmøller.

De fleste dele af møllen kan uden problemer genbruges. Det er straks sværere med vingerne, som er fremstillet af kompositmaterialer bestående af glasfibre holdt sammen af en stærk lim som epoxy. Ifølge en opgørelse fra den europæiske vindkraftsammenslutning ETIPWind vil der i 2025 være omkring 66.000 ton udtjente vindmøllevinger i Europa, og i disse år arbejdes der intenst på at finde ud af, hvordan de kan få nyt liv i stedet for bare at blive deponeret. Det er nemlig ikke nogen særlig god idé at brænde dem som almindeligt affald, fordi det efterlader meget aske og mange glasfiberpartikler.

Udviklingsingeniør Justine Beauson er materialeforsker på DTU. Hun har i flere år beskæftiget sig med spørgsmålet om, hvad man stiller op med de CIRKULÆR ØKONOMI

5,7%

Affaldssektorens andel af Danmarks CO2-udledning i 2030, hvis vi fortsætter som i dag.

KILDE: POLITISK AFTALE ’KLIMAPLAN FOR EN GRØN AFFALDSSEKTOR OG CIRKULÆR ØKONOMI’ 2020

Justine Beauson er udviklingsingeniør ved DTU og står her i en af de udtjente vindmøllevinger, som hun sammen med sine kolleger skal finde en genanvendelse for. CIRKULÆR ØKONOMI

33%

Andel af al dansk affald, der forbrændes.

KILDE: POLITISK AFTALE ’KLIMAPLAN FOR EN GRØN AFFALDSSEKTOR OG CIRKULÆR ØKONOMI’ 2020 udtjente vindmøllevinger. Justine kan bl.a. fortælle, hvordan møllevinger – eller forskellige dele af dem – er blevet brugt som spændende indretninger på legepladser og – i knust form – som forstærkning i beton, som fyld i støjdæmpende skærme og lignende. ”Men når det kommer til stykket, vil disse kreative idéer ikke være nok til at løse problemet. Man kan bygge legeredskaber af vingerne i et stykke tid, men på et tidspunkt skal disse også genanvendes. Og der vil stadig være mange vinger, som man skal gøre noget andet med. Vindmøller forbindes jo naturligt med bæredygtighed, og derfor skal man også finde bæredygtige løsninger på affaldsproblemet,” siger hun.

En kompliceret konstruktion

Justine og hendes kolleger på DTU arbejder med problemet fra flere vinkler; både hvordan materialet skal bearbejdes for at få det mest værdifulde produkt til genbrug, og om man kan ændre i den nuværende opskrift på materialer til møllevinger, så de bliver nemmere at genanvende eller ligefrem kan blive bionedbrydelige.

En vindmøllevinge er en sindrig sammensætning af forskellige materialer, nøje designet efter, hvilken belastning de enkelte dele udsættes for, og hvordan man får vingen til at give størst muligt energiudbytte.

Hele den sammensatte konstruktion, som en vinge udgør, er ikke nem at skille ad, når den er udtjent og helst skulle kunne indgå i et kredsløb frem for at ende på en losseplads. Det kan gøres ved at skære vingerne i mindre dele og udsætte dem for temperaturer på mindst 450 grader, såkaldt pyrolyse, hvor man

brænder epoxyen af. Men i den proces reduceres styrken af glasfibrene. ”I den oprindelige vinge ligger glasfibrene pænt side om side i hele vingens længde, men når man neddeler vingen og bagefter nedbryder den ved hjælp af pyrolyse, bliver fibrene selvfølgelig kortere, og de kommer til at ligge hulter til bulter. Det er en dyr proces, som altså også forringer kvaliteten, så fibrene ikke kan bruges til nye vinger. Til gengæld vil de eventuelt kunne indgå i glasfiberprodukter til f.eks. tog og biler,” fortæller Justine Beauson. ”Med en kemisk proces kan man bevare flere af fibrenes gode egenskaber. Men de kemiske stoffer er svære at genanvende og ikke særlig arbejdsmiljøvenlige. Desuden skal processen foregå i en reaktor med høj temperatur og højt tryk, så processen er alt i alt dyrere og mindre bæredygtig end pyrolyse.”

Lang vej til en bæredygtig løsning

Glasfiberkompositter er altså ikke et særlig genbrugsvenligt materiale. Så måske skulle man gå en anden vej og finde et alternativ. Det arbejder Justine og hendes kolleger også med. Et projekt, Bio4Self, har f.eks. skabt meget opmærksomhed. Her var idéen at komme uden om problemet med at skille bestanddelene ad ved at skabe et kompositmateriale baseret på en enkelt plastpolymer, PLA, som ovenikøbet er udvundet af affald fra landbrugsproduktionen og bionedbrydelig.

Desværre er PLAmaterialet for sprødt til vinger, men forskerne har ikke opgivet tanken om at udvikle brugbare biokompositter, måske med bambusfibre.

En mere radikal løsning, som Justine har i tankerne, er, at man kunne bruge enzymer til at ’spise’ plastpolymeren, når vingen er brugt op. Men det vil kræve meget forskning at nå dertil, hvis det overhovedet er muligt.

DTU indgår i flere netværk, både danske og internationale, som fokuserer på recirkulering af møllevinger.

I et stort dansk projekt, DecomBlades støttet af Innovationsfonden, er ti partnere på tværs af industri og forskning gået sammen om at skabe bæredygtige og omkostningseffektive løsninger. Her vil man teste og opskalere de tre omtalte metoder: mekanisk knusning, anvendelse af knust vingemateriale til cementproduktion og pyrolyse. ”På nuværende tidspunkt opfylder ingen af løsningerne alle de krav, man med rette kan stille til miljø, sikkerhed og pris. Så jeg tror, vi skal finde en passende blanding af dem alle. Men vi må samtidig fortsat arbejde med hele kæden, fra materialer og fremstillingsprocesser til genbrug og recirkulering. Der er et stykke vej endnu,” siger Justine Beauson.

CIRKULÆR ØKONOMI

90%

Affaldssektorens andel af Danmarks CO2-udledning i 2030, hvis vi fortsætter som i dag.

KILDE: POLITISK AFTALE ’KLIMAPLAN FOR EN GRØN AFFALDSSEKTOR OG CIRKULÆR ØKONOMI’ 2020 På DTU Risø Campus gemmes rester fra gamle vindmøller, som bl.a. kan bruges til forskningen i genbrug af materialerne.

Justine Beauson, udviklingsingeniør, DTU Vindenergi, jube@dtu.dk

SÅDAN ER VINDMØLLEVINGEN OPBYGGET

De steder på vingen, som belastes mest (mørkegrønne områder) er et kompositmateriale lavet af parallelle stærke glasfibre bundet sammen af et plastmateriale, såsom epoxy. De lysegrønne steder består af en kerne af balsatræ eller et skumplastmateriale, omgivet af et tyndt lag af plastkomposit. Disse dele skal være lette og samtidig meget stive, så de kan holde formen, når vinden påvirker dem, for effekten af vindmøllen afhænger i høj grad af den nøje designede aerodynamiske vingeprofil.