A fines de 2016, había 321 320 aerogeneradores girando en todo el mundo. A medida que madura la industria de la energía eólica, una tendencia es clara: las turbinas eólicas son cada vez más grandes y más altas, y tienen una mayor capacidad de generación de electricidad. Ahora hay turbinas eólicas de 8 megavatios en funcionamiento que miden 720 pies de altura, tienen palas de 260 pies y pueden alimentar a unos 3.000 hogares estadounidenses. Esto significa que menos turbinas pueden generar más energía que las turbinas eólicas de antaño. A medida que las turbinas eólicas envejecen, es importante reciclarlas para maximizar los beneficios ambientales de la energía eólica.
Las turbinas eólicas están diseñadas para durar de 20 a 25 años. Dinamarca, Alemania y California instalaron la primera generación de parques eólicos modernos en la década de 1980 y estarán a la vanguardia en el desmantelamiento de equipos obsoletos, su reciclaje y probablemente la repotenciación de parques eólicos con menos turbinas más eficientes. A medida que la flota mundial de parques eólicos envejece, el desmantelamiento y el reciclaje de materiales se convertirán en un problema cada vez más común que debe abordarse. ¿Qué desafíos enfrentaremos?
¿Las turbinas eólicas son reciclables?
Las turbinas eólicas a escala industrial son en gran parte reciclables y contienen principalmente acero y cobre. Estos materiales son ampliamente reciclables, pero el desmantelamiento de parques eólicos puede ser más costoso que la fase de construcción . Echemos un vistazo más de cerca a todos los componentes reciclables de la turbina eólica, incluidos los cimientos, la torre y los componentes de la caja de cambios y el generador.
- La base de la turbina debe asegurar estas gigantescas estructuras al suelo e implica crear una base sólida para estas enormes máquinas. La construcción del Parque Eólico San Román involucró excavar el sitio a una profundidad de casi 10 pies, construir una jaula de refuerzo con 68.5 toneladas de acero, verter 18,000 pies cúbicos de cemento y luego rellenar la base.
- La mayoría de las turbinas eólicas tienen torres de acero tubular que se ensamblan en segmentos de 65 a 100 pies para facilitar su fabricación y transporte. Las torres son de forma cónica para mayor resistencia (más anchas en la base), requiriendo menos acero. Las torres de celosía abierta que usan menos acero se han eliminado en gran medida debido a problemas estructurales a largo plazo y problemas con los pájaros que anidan en las torres (lo que aumenta las tasas de mortalidad).
- La caja de engranajes está ubicada entre las palas de la turbina y el generador y su función es ayudar a transferir la potencia de la rotación de las palas de la turbina eólica relativamente lenta al generador hambriento de velocidad. Las cajas de engranajes pueden ser un eslabón débil en la turbina eólica porque son ruidosas y propensas a fallar . La mayoría de los componentes de la caja de cambios son reciclables.
- El generador convierte la energía mecánica de las aspas giratorias en electricidad y contiene imanes de tierras raras. Aunque muchas partes del generador son reciclables, las implicaciones del reciclaje de elementos de tierras raras no han sido bien estudiadas.
Las palas de turbina presentan un problema
Las palas de turbina son más ligeras, más largas y más aerodinámicas que las palas de antaño para un mejor rendimiento, pero no están bien diseñadas para ser duraderas y reciclables. Algunas de las palas de las nuevas turbinas eólicas más grandes tienen 288 pies de largo, lo que crea un problema de reducción de desechos a gran escala. Desafortunadamente, las hojas están hechas de vidrio compuesto reforzado o material de carbono y crean un dilema de reciclaje. A diferencia de otros componentes de aerogeneradores, no tienen un buen valor de desecho, lo que los hace menos atractivos para los recicladores.
Actualmente, muchas palas de turbinas eólicas terminan en vertederos, aunque algunas palas de turbinas eólicas de plástico reforzado se han reciclado en productos de cemento. Otros proyectos más creativos han reutilizado las palas de las turbinas eólicas para fabricar equipos para parques infantiles y asientos al aire libre. También se están realizando investigaciones para reciclar turbinas de manera más efectiva y convertirlas en bienes de mayor valor.
Planificar el futuro
La mayoría de los parques eólicos están planificados al menos cinco años en el futuro, e incluso más para proyectos eólicos marinos. Esto significa que los proyectos de energía eólica que se están planeando hoy serán desmantelados y reciclados en 25 a 40 años. Debido al largo horizonte temporal, esto presenta algunas dificultades que muchos fabricantes de palas de aerogeneradores están comenzando a abordar.
Desafortunadamente, el desmantelamiento y el reciclaje de turbinas eólicas se ha identificado como un punto ciego en la industria de la energía eólica cuando se considera el impacto ambiental total de la energía eólica. Muchos estudios se han centrado principalmente en la fabricación y operación de parques eólicos y no en la fase de desmantelamiento. Muchas turbinas eólicas más antiguas se han vuelto a poner en servicio y vendido en Europa del Este y África del Norte, lo que prolonga la vida útil del equipo. Aunque se ha pensado en restaurar el sitio del parque eólico, en muchos casos esto no es necesario durante mucho tiempo. Dado que es necesario reemplazar las turbinas eólicas, algunos sitios se están remodelando con tecnología más nueva en lugar de desmantelar los proyectos por completo.
A medida que avanza la tecnología de la energía eólica, la energía eólica se vuelve más rentable y eficiente. A pesar de algunos de los problemas con el reciclaje de turbinas eólicas, la energía eólica sigue siendo una de las fuentes de electricidad más ecológicas. La energía eólica ahorra agua, emisiones de carbono, recursos naturales y es competitiva en costos con la electricidad de combustibles fósiles en muchas áreas.
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