https://ekolist.cz/cz/zpravodajstvi/zpravy/jak-se-recykluji-vetrne-elektrarny-zatim-spatne-ale-pry-to-brzo-bude-jiste-lepsi
zprávy o přírodě, životním prostředí a ekologii
Přihlášení

Jak se recyklují větrné elektrárny? Zatím špatně, ale prý to brzy bude lepší

8.3.2021 18:01 | PRAHA (Ekolist.cz)
Foto | Han Sun / IFC Infrastructure / Flickr.com
Je to zhruba 20 let, co se výstavba větrných elektráren stala z ojedinělé kuriozity energetiků široce podporovaným plánem pro lepší budoucnost celého lidstva. Původně čistý zdroj obnovitelné energie teď po dvou dekádách ukazuje svou odvrácenou tvář, protože se po celém světě začíná hromadit odpadní materiál po dekonstrukci prvních velkých instalací.
 

Začneme zvolna. Pokud má do roku 2050 dojít k naplnění závazků Pařížské dohody, musí zásadním způsobem narůst podíl OZE. Podle Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje (IRENE) to znamená, že si větrné elektrárny v rámci celkového výkonu musí vydobýt 36% podíl v zastoupení globálního mixu energií. U pevninských větrníků to znamená skok z nějakých 400 GW (globální produkce v roce 2018) na 5500 GW, u příbřežních instalací pak z 12 GW na 520 GW. To je trend do příštích let. Tento ambiciózní cíl ovšem limituje několik skutečností.

Omezené zdroje pro zelené revoluce

Na straně výroby je to kritický nedostatek surovin potřebných pro výrobu nových turbín. Přechod k čisté energetice se totiž nedá realizovat bez vzácných minerálů. Stranou teď ponechme, že jejich geografický výskyt (DR Kongo, Čína, Chile, Kazachstán) je krajně nerovnoměrný, a kdo nad nimi vlastně drží téměř monopolní kontrolu. Raději upozorníme na to, že je pro naplnění zelených cílů momentálně potřebují všichni. Když vizionář Elon Musk hovoří o světě blízké budoucnosti, ve kterém bude po silnicích jezdit 30 milionů elektromobilů Tesla, hovoří vlastně o světě, který spotřeboval na výrobu baterií pro jejich provoz 1,8 milionu tun LCE, ekvivalentu uhličitanu lithného. Což je ale 5x víc, než kolik bylo zatím vytěženo. A to samé lithium je přitom zapotřebí do dalších bateriových systémů, bez nichž se neobejde ani sektor OZE.

Nejde jen o lithium, u dalších vzácných minerálů a prvků je to ještě horší, a přetahovanou tu o jejich omezené množství hrají elektrárny, fotovoltaické systémy, chytré rozvodné sítě i užitkové technologie. Potřebujeme je všechny, ale všechny je nemůžeme mít hned, protože na ně nemáme materiál. Z celosvětové produkce vzácných minerálů dokážeme pokrýt přechod k OZE celého Německa nebo Velké Británie, ale už ne současně obou a v jednom roce. Poptávka objemem přesahuje nabídku asi 50x, a každé další rozšíření těžby vede k nevratné destrukci životního prostředí. Každý jeden dobrý eko-energetický či technický záměr si tu nutně konkuruje s druhým. A větrné elektrárny nejsou výjimkou.

U větrných elektráren představuje zásadní bariéru jejich rozvoje i omezené množství příhodných lokalit. Ta nejlepší místa už jsou takříkajíc zabraná.
U větrných elektráren představuje zásadní bariéru jejich rozvoje i omezené množství příhodných lokalit. Ta nejlepší místa už jsou takříkajíc zabraná.

Boj o větrné místo

U větrných elektráren představuje další zásadní bariéru jejich rozvoje i omezené množství příhodných lokalit. Ta nejlepší místa už jsou takříkajíc zabraná, další expanze do nových lokalit znovu vede k destrukci životního prostředí. Čemuž se nevyhneme. Částečně uspokojivým řešením je tu ale tzv. re-powering. Tedy nahrazení starších modelů turbín novými, výkonnějšími, instalovanými na již existující, jen upravené a třeba zvýšené pylony. Je to byznys s globálním potenciálem 25 miliard dolarů ročně.

Tato funkční recyklace zastavěného prostoru ale dává dlouhodobě smysl jen tam, kde se úspěšně daří recyklovat do podoby druhotně využitelné suroviny a další vznikající odpadní materiál. Zvláště pak ten nedostatkový, vzácné minerály, protože ty představují ono zúžené hrdlo rozvoje celého sektoru. Vzít si potřebný materiál ze starých větrných elektráren a použít ho na nové se přitom jeví jako naprosto logické řešení. V tom ale zatím globálně selháváme, byť první pilotní programy materiálové návratnosti a reverzní těžby už existují.

Problém je, že třeba zrovna recyklace permanentních magnetů je zatím ekonomicky ztrátová, energeticky náročná (k výrobě zcela nového kilogramového neodymového magnetu potřebujete energii 330 MJ, na jeho recyklaci pak 191,4 MJ) a technologicky velmi komplikovaná. Teoreticky jsme tu ale schopni dosáhnout 30% výtěžnosti materiálu. Přesto je zatím recyklováno méně než 1 % obejmu takových potenciálně užitečných odpadů. Dá se očekávat, že v dohledné době se to jistě změní, protože celý energetický segment OZE a větrných elektráren reaguje s poněkud nepružným, přibližně dvacetiletým zpožděním.

Jedná totiž ve vztahu k průměrné životnosti (15-25+ let) prvních instalací. K rozebrání a recyklaci jsou dnes takové turbíny, které byly do provozu instalovány kolem rokem 2000 a není jich prostě zatím tolik, aby se jejich recyklační schémata vyznačovala ekonomickou návratností. Ale protože už nyní panuje globální přetlak v poptávce po surovinách, bude recyklace vzácných minerálů do budoucna dávat smysl. Možná.

Jsou tu i dobré zprávy. Pokud například chceme odstranit již vysloužilou větrnou elektrárnu z horizontu, jsme alespoň teoreticky schopni jí z 85-90 % její celkové hmotnosti recyklovat. Ocel, hliník, beton, to umíme.
Jsou tu i dobré zprávy. Pokud například chceme odstranit již vysloužilou větrnou elektrárnu z horizontu, jsme alespoň teoreticky schopni jí z 85-90 % její celkové hmotnosti recyklovat. Ocel, hliník, beton, to umíme.
Foto | Martin Mach / Ekolist.cz

Beton a ocel recyklovat umíme. Dál už je to horší

Jsou tu i dobré zprávy: pokud například chceme odstranit již vysloužilou větrnou elektrárnu z horizontu, jsme alespoň teoreticky schopni jí z 85-90 % její celkové hmotnosti recyklovat. Ocel, hliník, beton, to umíme. I když je jich opravdu spousta. Vlastně, na každý 1 MW výkonu běžné pevninské větrné elektrárny je to zhruba kolem 937,5 tun betonu, 160 tun oceli (pylon a gondola s turbínou), 16 tun železa, plus desítky kilogramů hliníku, chromu, mědi, pozinkovaných plechů, plastů, maziv. Jen pro představu, v Německu, kde se velkých cílů nebojí a s větrnými elektrárnami začali včas, teď aktuálně řeší, co udělat s 5,5 milionem tun zbytkového betonu a milionem tun oceli. Protože jejich první větrné instalace už odchází do důchodu.

Trojlistý problém

Po dobrých zprávách ale nutně musí přijít i ty špatné. A listy rotorů větrných elektráren zatím nic jiného než špatnou zprávou pro životní prostředí nejsou. Jejich design totiž plně odpovídá nárokům na maximální odolnost a nezničitelnost. Což je výhodou, když počítáte s jejich obvodovou rychlostí až 320 kilometrů v hodině po dobu dvaceti let a bezúdržbovostí. Jenže co s takovým kompaktem z uhlíkových vláken, skelné tkaniny, kompozitních materiálů, epoxidové pryskyřice a tvrdidla, až elektrárna doslouží? Na nové elektrárny je už osadit nemůžeme, stavíme totiž výkonnější. V této souvislosti se možná hodí zmínit, že listy rotorů pocházejících z prvních instalací (které dnes řešíme) měly v průměru 50 metrů délky, zatímco novější (které budeme řešit v blízkém budoucnu) mají i přes 100 metrů. S délkou pochopitelně narůstá i jejich hmotnost.

V Německu se budou muset v roce 2024 potýkat se 70 000 tunami takových, ve Švédsku 28 500 tunami, v Dánsku s 13 000 a v Irsku s 11 000 tunami. A v roce 2030 už bude celý svět řešit, co se 400 000 tunami odpadu, nezničitelných listů rotorů elektráren, instalovaných kolem roku 2010. Přitom jen v Evropě letos čeká dekonstrukce 6000 větrných elektráren a za dva roky už to bude 14 000. Jaká řešení se tedy nabízí?

Listy rotorů větrných elektráren zatím nic jiného než špatnou zprávou pro životní prostředí nejsou. Jejich design totiž plně odpovídá nárokům na maximální odolnost a nezničitelnost.
Listy rotorů větrných elektráren zatím nic jiného než špatnou zprávou pro životní prostředí nejsou. Jejich design totiž plně odpovídá nárokům na maximální odolnost a nezničitelnost.

Rozdrtit, spálit, pohřbít

Irové s nimi experimentují vcelku: mohly by z nich vzniknout protihlukové stěny podél silnic, sloupy vysokého napětí, nouzové bydlení pro potřebné, mosty pro pěší. Je to sice kreativní, ale úplně to v průmyslových měřítcích nefunguje. Švédi je zkouší mechanicky rozemlít a nadrtit, spálit, pyrolizovat. Háček je v tom, že podrcený kompozitní materiál je vodivý a narušuje fungování elektrostatických filtrů spaloven. Dochází tak ke znečišťování vzduchu. I tak je spalování, nazývané ovšem vznešeně ko-procesní recyklace, jednou z nejčastějších testovaných metod. Ale spalování nepotřebného nám moc materiálovou recyklaci nepřipomíná, že? Dánové to raději zkouší jinak: po mechanickém nadrcení zhodnocují listy rotorů jako přídavek do cementu/betonu. Sice tím nějaké emise vzniknou, ale zase se tím šetří emise ze stavebnictví.

Bohužel, žádná z těchto zajímavých technologií „recyklace“ momentálně nenabízí řešení pro požadovanou objemovou kapacitu vznikajícího odpadu, není dostupná v průmyslovém měřítku ani ekonomicky konkurenceschopná. A kdybychom se chtěli pro inspiraci podívat za oceán? Američané je rozřezávají a pohřbívají pod zem. Místa na to mají dost, skládkování mají povolené a listy rotorů jsou v podstatě inertním materiálem. Zrovna „eko“ to ale není.

Sympatický nápad se rýsuje v blízké budoucnosti: výroba listů rotorů z nových materiálů, termoplastických kompozitů. Ty by měly být lehčí, o něco levnější, podobně odolné. A snáze recyklovatelné. Krása. To ale úplně neřeší, co budeme výhledově dělat s 2,5 milionu tun budoucího odpadu, který je v současnosti vázán v instalovaných listech rotorů po celém světě. Funkční řešení pro ně – navzdory tomu, jak masivně tento směr udržitelné energetiky propagujeme – zatím chybí.

Závěr? Když stará větrná elektrárna jednou doslouží, můžeme ji rozebrat na součástky. Její nosný stavební materiál, beton a ocel, zrecyklovat dokážeme. Teoreticky dokážeme recyklovat ony vzácné minerály, bez nichž tato technologie nemůže existovat. To zatím neděláme, protože se to ještě nevyplatí. Listy rotorů sice efektivně recyklovat neumíme, ale v budoucnu budeme vyrábět lepší. A když k tomu připočteme onu omezenou nabídku nezbytných vzácných surovin, těžených za cenu masivní devastace životního prostředí a relativní nedostatek míst k instalaci (tak, aby nekolidovala s životním prostředím), je třeba si položit otázku: v čem jsou vlastně ony větrné elektrárny ekologické, obnovitelné a udržitelné?


reklama

 
foto - Dohnal Radomír
Radomír Dohnal
Autor je spolupracovníkem Ekolistu.cz.
 twitter

Online diskuse

Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk
Všechny komentáře (22)
Do diskuze se můžete zapojit po přihlášení

Zapomněli jste heslo? Změňte si je.
Přihlásit se mohou jen ti, kteří se již zaregistrovali.

Zbyněk Šeděnka

8.3.2021 16:33
Kdysi jsem četl ekonomickou analýzu "ziskovosti" těchto elektráren, pokud se započítá i cena za likvidaci po skončení životnosti. I se započítanými dotacemi to bylo ztrátové. Kdo zaplatí ten rozdíl?
Odpovědět
ig

8.3.2021 19:16 Reaguje na Zbyněk Šeděnka
Zkusím hádat. Mám tři pokusy?
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

13.3.2021 20:19 Reaguje na Zbyněk Šeděnka
Jádro to má ještě horší. To se nedá likvidovat vůbec.
Odpovědět
Karel Zvářal

Karel Zvářal

8.3.2021 16:48
To zas bude veselo!-)
Odpovědět
MG

Milan G

8.3.2021 17:12
Díky za solidní článek p. Dohnal. Nedávno nám tady Smrž tvrdil, jak jednoduché je recyklovat vrtule,.... vy to nevíte jo? Už to funguje asi deset let. No nic, pravda je trošku jinde.
Teď ještě s čím přijde Hanzl :-))))
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

9.3.2021 08:27 Reaguje na Milan G
Hanzl bezpečně ví, že probíhá velmi rychlý vývoj nejen ve výzkumu a stavbě zdrojů OZE, ale taky v akumulaci a recyklaci.
A výsledky jsou až překvapivé, protože z pozice totálně zabržděné a propadající se ČR působí každý pohyb jako "příliš rychlý".
Odpovědět
MG

Milan G

9.3.2021 10:50 Reaguje na Pavel Hanzl
Hanzl opět jenom kecá, dvacet let fungují tyto větrníky a za dvacet let ještě nikdo nic nevyřešil.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

13.3.2021 07:57 Reaguje na Milan G
Nebylo potřeba. Těch likvidovaných turbín je zatím tak málo, že to nikdo ve velkém dělat nebude.
Odpovědět
Miroslav Vinkler

Miroslav Vinkler

8.3.2021 17:15
Snad nebudu neskromný,když upozorním, že i tento problém jsem v jednom z příspěvků označil za klíčový ... a společností neřešený na úkor ŽP.

Pro pana Hanzla - vtip je v tom, že je levnější pořídit zbrusu novou VE a starou zakopat v Africe , se štemply o ekologické likvidaci vydávaný národními orgány pod kuratelou EU.
Zlatý uhláky a dýzláky...
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

8.3.2021 20:57 Reaguje na Miroslav Vinkler
Pane Vinklere, vždy bylo nejlevnější se chovat jako hovado. Kadit v rohu na náměstí, splašky z kuchyně vylít oknem na ulici.
A i v době, kdy měli lidé problém mít jídlo pro děti, se stavěly kanalizace. Proč by se měla společnost přebytku chovat nějak hůř?
Odpovědět

Jirka Černý

8.3.2021 19:34
Když umí recyklovat beton a ocel tak ať dělají ty listy z železobetonu :-) jasně jen vtip. Co nechápu (protože tomu fak nerozumím) proč to neudělají tak aby to šlo takřka do nekonečna repasovat. Když se ty vrtule a pár jiných věcí trochu předimenzuje, jednou za dvacet let se to sundá přehází se ložiska atd a jede se dál. Dobře pokud je to z nějakého důvodu takhle nereálné proč se likviduje ten betonový základ, to tam nejde dát další větrník? V téhle podobě je to jen hra na ekologii.
Odpovědět
ig

8.3.2021 19:47 Reaguje na Jirka Černý
Ty listy vrtule se opotřebovávají. Při rychlosti přes 70 m/s dochází k poškozování náběžných hran prachem, vodními kapkami, kroupami a ptactvem a musí se několikrát za životnost elektrárny opravovat. List jako celek podléhá cyklickému namáhání, vniku trhlin, delaminaci a jednoho krásného dne protne Wöhlerova křivka nulu a list přestane být listem. Čili vrtule je právě to, co elektrárnu limituje. Stožáry lze rekonstruovat, osadit větší generátor (tj. všechno větší), ale listy se musí vyhodit.
Odpovědět
LB

Lukas B.

8.3.2021 19:53 Reaguje na Jirka Černý
ze stejného důvodu, proč se nedělají běžky z oceli nebo duralu, ale z laminátu (skelného nebo karbonového, okolo nějakého dřevěného nebo pěnového jádra). protože by to bylo těžké jak prase.
z vysloužilých běžek se dá udělat lavička nebo plot okolo ovocného stromku proti okusu. vrtule je na o moc velká.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

15.3.2021 07:32 Reaguje na Lukas B.
Ze starých vrtulí dělají dálniční protihluhové stěny, mohly by být použity jako opěrné stěny pprakticky všude, jsou velmi pevné a nepodléhají korozi.
Odpovědět
MG

Milan G

8.3.2021 20:25 Reaguje na Jirka Černý
S tím betonovým základem se to má tak, že ten původní je malý na nový větrník, protože se osazují vyšší a výkonnější větrníky, než ty původní. No a ty potřebují jiné, větší, betonové základy. Někde tady na Ekolistu byl o tom článek.
Jinak platí, že ten beton kde jsou namíchané ty rozemleté kompozitní materiály se nedá použít všude, protože ten beton ztrácí nebo se snižují některé jeho žádoucí vlastnosti.
Odpovědět
BM

Břetislav Machaček

8.3.2021 20:25
No fuj! Takhle zkritizovat likvidaci starých větrníků, které nás mají vytrhnout z naší uhlíkové stopy. Kolikpak toho CO2 se vyprodukovalo
při těžbě surovin a jejich zpracování na ty větrníky, na jejich dopravu,
instalaci, na údržbu, na budoucí likvidaci či recyklaci. Kolik se muselo
jinde vyprodukovat toho CO2, aby bylo na jejich dotování a kolik budou
CO2 produkovat jejich zálohy. Kolik toho CO2 se vyprodukuje při stavbě
a i výrobě bateriových uložišť, regulaci a transformaci napětí. Možná
to jednou nějaký KACÍŘ spočítá a zjistí, že taková JE je čajíček proti
zátěži OZE. U biopaliv a biomasy se už to projevuje na přírodě a ta
fotovoltaika nám provětrává účty hezkých pár let a bude dál. Co se dá
ale dělat, zelená energetika to prý je a tak nezpochybňovat a stavět!
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

9.3.2021 08:23
"..... je třeba si položit otázku: v čem jsou vlastně ony větrné elektrárny ekologické, obnovitelné a udržitelné?"

Prostě v tom, že si nemůžeme vybírat. Slunce, voda, mají omezené výkony,větru je nejvíce.
A klíčem k přežití je emise CO2, takže se zrušením fosilu toho moc nezbývá. Jádro je sice bezemisní, ale ekologicky ještě problematičtější. Tak si vyberte.
Možná klíčem je jasně říci, že levnější elektřina prostě nebude, i když z OZE je výrobně hodně dole, protože musíme důsledně recyklovat i za dost drahé peníze.
Odpovědět
JD

Jiří Daneš

9.3.2021 14:42 Reaguje na Pavel Hanzl
Ano, musí se důsledně recyklovat. To ovšem spotřebovává další energii a produkcí CO2 k těm, co pan Machaček už vyjmenoval. Takže dohromady, když se to spočte, tak bychom mohli být rádi, když nula od nuly pojde a o úspoře emisí se nám může jenom zdát. Ovšem, ono to spíše bude jako s těmi ekopalivy, co tak dobře spočítali ti renomovaní vědci-ekologové, že to sníží emise skleníkových plynů a pak se ukázalo, že je to naopak zvýšilo.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

9.3.2021 18:37 Reaguje na Jiří Daneš
Energie není problém, je jí dost a stále se staví nové OZE.
Když se to nejen spočte, ale i změří, tak v EU i v USA jdou emise CO2 výrazně dolů. Na recyklaci nepotřebujete vůbec pálit jákýkoliv fosilní uhlík.
Odpovědět

Zbyněk Šeděnka

9.3.2021 14:15
Četli jste tohle:
https://www.tydenikhrot.cz/clanek/uhelne-zdroje-zachranuji-nemeckou-sit?utm_source=www.seznam.cz&utm_medium=sekce-z-internetu#dop_ab_variant=0&dop_source_zone_name=hpfeed.sznhp.box&dop_req_id=hyilcvW1cIa-202103091309
Odpovědět
BM

Břetislav Machaček

9.3.2021 18:50
Ostravsko bylo v devatenáctém století poseto na tu dobu moderními
celokovovými větrnými mlýny s prkennou boudou a bývaly zakresleny jako
orientační kóty na vojenských mapách ještě v šedesátých létech. Někde
se na nich alespoň šrotovaly zrniny pro dobytek, ale efektivita byla
mizerná. Strejda ho nakonec doplnil o elektromotor, aby mlel tehdy, když
bylo potřeba a ne pouze když foukalo. Dnes je jich většina sešrotována
a někde stojí ještě jejich torza. Vzdušnou čarou cca 15 km mám dva větrníky
a tak vidím, kdy se otáčejí a kdy stojí. Pokud bych měl používat elektřinu
pouze tehdy, když se točí, tak žiju jako ti sedláci, kteří mleli, když foukalo a tak raději mlýny nahradili elektrickými šrotovníky. Takhle ty
větrníky vydrží určitě déle než ty na pobřeží moře, ale netroufám si
odhadnout, zda by se na čistě tržním základě zaplatily. Pokud je jejich
výkon pouze nárazový, tak dříve morálně a technicky zastarají, než by
se asi zaplatí. Pokud to ale zaplatí dotace a zaručené výkupy proudu,
tak se asi vyplatí. Takže pro potěchu pana Hanzla napíšu opět, že je to
zase Potěmkinův odkaz. Zdeformovat energetiku dotací a nehledět na
efektivitu je možná ekologické, ale ne ekonomické a je to jako s těmi
jeho vesnicemi. Takže kníže má zřejmě potomků v EU dost.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

13.3.2021 08:08 Reaguje na Břetislav Machaček
OZE vyrábí elektřinu levněji, než fosilní zdroje a cena jde množstvím pořád dolů.
Takže se žádné Potěmkinovské vesnice nevytváří.
Jenom nemají stabilní výkon a to všechny zaráz, takže musí být zálohovány. A to je ten problém, to se pořád řeší.
Dotuje se jen výkup a to na cenu, kterou stojí elektřina z uhláků, čili nic.
Odpovědět
reklama
Ekolist.cz je vydáván občanským sdružením BEZK. ISSN 1802-9019. Za webhosting a publikační systém TOOLKIT děkujeme Econnectu. Navštivte Ecomonitor.
Copyright © BEZK. Copyright © ČTK, TASR. Všechna práva vyhrazena. Publikování nebo šíření obsahu je bez předchozího souhlasu držitele autorských práv zakázáno.
TOPlist TOPlist