Em 16 de dezembro, três pás de turbina eólica de 12 metros de comprimento foram trazidas por caminhão de um parque eólico em Belfast para o Instituto de Tecnologia da Cortiça no sul da Irlanda.
Nos próximos meses, os engenheiros civis submeterão as lâminas a uma série de testes enquanto projetam e constroem uma passarela que as usará no lugar das vigas de aço tradicionais. Em abril, a ponte feita de turbinas eólicas estará concluída e ligará as cidades de Youghal e Middletown.
Pode ser o primeiro de muitos
Ângela Nagle, estudante de doutorado em engenharia civil na University College Cork, está investigando questões ambientais, econômicas e políticas relacionadas a pontes feitas com turbinas eólicas
Ele espera ver dezenas deles pontilhar o interior da Irlanda em um futuro não muito distante.
Com 11.000 toneladas de turbinas eólicas previstas para serem desativadas em toda a Irlanda até 2025, não deve haver escassez de material para trabalhar.
O sonho de reciclar turbinas eólicas para transformá-las em pontes faz parte de um esforço cada vez maior para encontrar formas criativas de gerenciar “resíduos renováveis”. Um desafio único. Como as pás das turbinas eólicas são muito grandes e resistentes, Nagle e seus colegas esperam poder reutilizá-las também para torres de transmissão elétrica e muito mais.
Enquanto isso também General Electric anunciou recentemente que começou a transformar turbinas eólicas desativadas, enquanto cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável estão preparando novos materiais que podem tornar as turbinas eólicas do futuro muito mais recicláveis do que o estado da arte atual.
Juntas, essas inovações (se provarem ser técnica e economicamente viáveis) podem ajudar a evitar o pesadelo dos resíduos de turbinas eólicas, um fenômeno potencialmente muito ruim.
As turbinas eólicas têm uma vida útil
“Se realmente queremos uma fonte de combustível sustentável e renovável, não é apropriado poluir o meio ambiente com materiais descartados”, diz Nagle. E ele está certo.
As turbinas eólicas são construídas para durar cerca de 20 anos e a maioria das existentes ainda não chegou ao fim de sua vida útil. No entanto, as turbinas eólicas costumam ser retiradas de serviço mais cedo, pois as empresas as substituem por outras maiores que podem produzir mais energia, um processo conhecido como "repotenciamento".
E uma vez que as velhas turbinas eólicas não suportam mais o vento, elas têm que ir para algum lugar. Isso geralmente significa aterro, onde as pás ocupam uma grande quantidade de espaço.
Segundo Instituto de Pesquisa em Energia Elétrica, as dimensões das pás "aumentaram significativamente" nos últimos anos, passando de um diâmetro médio de 45 metros em 1997 para 110 metros em 2017. São muito difíceis de mover e não são biodegradáveis.
Claro, eles são uma pequena fração do total de resíduos que produzimos a cada ano, mas ainda seria melhor para o meio ambiente e o clima se pudéssemos reutilizar essas instalações de alguma forma.
Re-Wind, como as turbinas eólicas renascem
Do 2016, Re-enrole, uma colaboração entre os EUA, a República da Irlanda e a Irlanda do Norte (com pesquisadores e financiamento dos três governos) investigou a possibilidade de reaproveitar turbinas eólicas para uma variedade de projetos de engenharia civil. Nos próximos seis meses, a equipe planeja realizar suas duas primeiras demonstrações em grande escala.
Além de ponte pedestre no Condado de Cork, também o "Poste de lâmina", um projeto para reutilizar turbinas eólicas como grandes torres de transmissão elétrica de alta tensão. Para testar a ideia, três pás desmontadas serão instaladas como torres elétricas em um parque eólico no Kansas no próximo verão.
No entanto, a equipe do Re-Wind tem muitas outras ideias para testar. Colocar lâminas horizontalmente ao longo de trechos da costa para atuar como quebra-mares e ajudar a prevenir a erosão costeira. Use como barreiras de ruído para rodovias e separadores para parques de skate, arcos ou instalações de arte.
As antigas turbinas eólicas poderiam até ser instaladas debaixo d'água para servir de andaime artificial para o recife de coral, talvez nas mesmas áreas onde as turbinas eólicas offshore estão sendo construídas.
Que tal fazer casas lá?
O grupo está particularmente entusiasmado com a perspectiva de usar velhas turbinas eólicas para construir também habitações a preços acessíveis. “Uma das primeiras coisas que analisamos foi cortar essas lâminas em pedaços para dar de graça ou por um custo muito baixo. Para quem? Pessoas em bairros economicamente desfavorecidos que poderiam utilizá-los para construção”, por meio de contêineres habitacionais.
Outros, como a General Electric, usam lâminas de turbinas antigas para obter novos materiais. No mês passado, a divisão de energia renovável anunciou que firmou um contrato com a empresa de reciclagem Veolia North America. Isso envolverá pegar as turbinas eólicas desativadas, triturá-las e usá-las como matéria-prima nos fornos de cimento.
O uso de resíduos de lâminas trituradas para produzir cimento é uma técnica conhecida como coprocessamento. Foi usado comercialmente pela primeira vez na Europa há cerca de uma década. Esta aplicação pode ajudar a resolver outro desafio ambiental. Este é o enorme impacto climático da produção de cimento, que envolve o aquecimento do calcário a mais de 1500°C em um forno.
A GE estima que, ao queimar turbinas eólicas, as emissões de carbono da produção de cimento podem ser reduzidas em 27%.
A GE se recusou a compartilhar seus dados que demonstram os benefícios climáticos de sua técnica de coprocessamento.
Mas uma pesquisa independente conduzida por Nagle mostrou que o coprocessamento ainda é mais ecológico do que o aterro. E de qualquer forma, ao produzir emissões, é preferível considerar isso como última opção.
O futuro? Clonagem de vento
Em um futuro não muito distante, a melhor opção pode ser recuperar os materiais de que são feitas as turbinas eólicas para a produção de novas.
Mesmo com um impacto ambiental maior do que a simples reutilização, isso pode se tornar uma importante solução de gerenciamento de resíduos que pode levar à saturação.
Hoje, a reciclagem de materiais é difícil porque a maioria das turbinas eólicas são feitas com uma "resina termoendurecível", um plástico ultra-resistente curado em altas temperaturas em um processo químico que não é reversível.
"Materiais termofixos típicos não derretem", diz ele Derek Berry, engenheiro sênior de tecnologia eólica do National Renewable Energy Laboratory. "Portanto, nossas opções de reciclagem são limitadas, menos econômicas e menos úteis em termos de propriedades do material."
O caminho para os termoplásticos
Berry e sua equipe passaram os últimos cinco anos investigando se as resinas termofixas poderiam ser substituídas por termoplásticos, um tipo diferente de polímero que pode ser derretido e reutilizado.
Depois de construir uma pá de vento de 13 metros com resina termoplástica e submetê-la a uma bateria de testes de comparação com uma pá termoendurecível tradicional, os resultados foram encorajadores: os dois tipos de pás têm propriedades mecânicas muito semelhantes, de acordo com um artigo publicado. em outubro na revista Energia Renovável.
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