بخشی از مقاله
چکیده:
رشد روز افزون صنایع توربینهاي بادي در جهان باعث شده که این صنعت یکی از صنایع پیشتاز در زمینه انرژي هاي نو باشد و انتظار میرود در سالهاي آینده این رشد به شکل چشمگیري افزایش یابد. با توجه به توسعه و گسترش توربینهاي بادي، ابعاد و اندازه آنها نیز افزایش یافته است، به گونه اي که در سالهاي اخیر شاهد تولید توربینهاي بادي با ظرفیتهاي چندین مگاوات بوده ایم. از آنجا که عمر مفید توربینهاي بادي در حدود بیست تا بیست و پنج سال تخمین زده میشود، چگونگی دفع و یا بازیافت پره ها به عنوان اصلی ترین قسمتهاي آن مسئله اي است که بدون شک در سالهاي پیش رو مورد توجه قرار خواهد گرفت. به دلیل ملاحظات اقتصادي و زیست محیطی، دفع و بازیافت پره هاي توربینهاي بادي مورد پذیرش نمیباشد، لذا با توجه به رشد ابعاد آنها در ازبین بردن این ساختارهاي عظیم به چالشی بزرگ تبدیل خواهد شد. در این مقاله به بررسی امکان پذیري دفع و بازیافت پره توربین بادي میپردازیم و نیز به معرفی راهکار جدید به منظور استفاده مجدد از پره ها خواهیم پرداخت. این مقاله بر اساس تحقیقات پایان نامه کارشناسی ارشد نویسنده در دانشگاه گاتلند در کشور سوئد نوشته شده است.
واژههاي کلیدي: پره توربین بادي، عمر مفید توربین بادي، بازیافت، محیط زیست.
-1 مقدمه:
بر طبق آمار منتشر شده در مجله انجمن جهانی انرژي باد - هغحن - در فوریه 2012 نشان میدهد که در سال 2011 ظرفیت نصب شده توربینهاي بادي در سطح جهان در حدود 41000 مگاوات میباشد که در این صورت ظرفیت تجمعی نصب شده توربینهاي بادي در جهان برابر 237669 مگاوات میباشد. بیشترین ظرفیت تولید در سالهاي اخیر در قاره آسیا بوده است و به دنبال آن آمریکاي شمالی و اروپا قرار دارند.[1] این در حالی است که، رشد نیروگاه بادي در اروپا از %2 در سال 2000 به % 9 , 6 در سال 2010 رسیده است و در سال 2011 این رشد تقریبا به %11 رسیده است.[2] نمودار 1 رشد نصب توربینهاي بادي در جهان را نشان میدهد[1]
نمودار [1] نمودار رشد توربین بادي نصب شده در جهان با توجه به رشد و توسعه نیروگاه بادي ابعاد و اندازه آنها نیز افزایش میبابد به گونه اي در سالهاي آینده انتظار حضور توربینهاي بادي با ظرفیت 10 مگاوات پیش بینی میشود.[3] شکل .2 مسئله اساسی که در چشم انداز بلند مدت استفاده از توربینهاي بادي مطرح میشود این است که بعد از عمر مفید این سازه هاي عظیم با توجه به مسائل زیست محیطی چه اقدامات و عملیاتی بر روي ضایعات آن بخصوص پره ها، انجام میشود. عملیاتی مانند دفن ، سوزاندن و یا بازیافت هر کدام میتواند راهگشاي از بین بردن این مواد باشد ، اما با توجه به تنوع قطعات در توربین بادي هر کدام از این عملیات میتواند بر روي قطعه و یا قطعاتی از آن انجام پذیرد.
-2 پره هاي توربین بادي
عمر مفید یک توربین بادي در حدود بیست تا بیست و پنج سال تخمین زده میشود. پس از این زمان توربین بادي نه به عنوان یک نیروگاه بلکه به عنوان یک پسماند میتواند مد نظر قرار گیرد. فارغ از بحث تجهیز و راه اندازي دوباره که با توجه به فاکتور امکان پذیري اقتصادي در طی زمان، باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد، پسماند توربین بادي میتواند در پروسه بازیافت قرار گیرد و تبدیل به مواد دیگر شود یا در تولید دوباره از آن استفاده گردد. رشد ابعاد و اندازه توربینهاي بادي از یکسو و تغییرات تکنولوژیکی در زمینه طراحی و ساخت از سوي دیگر باعث میشود که سرمایه گذاران تمایل بیشتري به استفاده از توربینهاي بادي نو و مدرن داشته باشند تا از توربینهاي بازارهاي دست دوم استفاده کنند.[4] این مسئله در استفاده پره هاي توربین بادي براي یک کشتزار بادي اهمیت بیشتري میابد . بخصوص در کشتزارهاي بادي فرا ساحلی که میزان سرمایه گذاري در آن مقدار قابل توجهی میباشد.
پره هاي توربین بادي یکی از قسمتهاي منحصر به فرد توربین میباشد.این قسمتها در طی فرآیند قالب گیري و با استفاده از مواد فایبر گلاس و رزینهاي اپوکسی به صورت توخالی تولید میشوند. منحصر به فرد بودن این قطعات به خاطر وجود حالت آیرودینامیکی در طراحی آنها میباشد. هر کمپانی سازنده پره و یا هر توربین بادي در طول عمر مفید خود از یک نوع پره استفاده مینماید که منحصر به خود توربین میباشد. شکل زیر نمونه این پره ها و مواد مورد استفاده در آنها را نشان میدهد.[4] همانطور که از شکل 5 مشخص است تنوع مواد در تولید یک پره زیاد میباشد و از آنجا که این مواد بوسیله چسبهاي حرارتی یا غیر حرارتی و رزینهاي اپوکسی به صورت لایه لایه روي یکدیگر قرار میگیرند تفکیک و جداسازي آنها پس از عمر
