Veterná energia predstavuje jeden z hlavných pilierov zelenej energetiky. V Spojených štátoch sa vietor podieľa na produkcii elektriny už z viac ako 10 percent. V Nemecku dokonca kombinácia vetra a slnka úplne predbehla fosílne palivá a stala sa dominantným zdrojom energie. Celý tento zelený zázrak má však aj celkom veľkú tienistú stránku, o ktorej sa doteraz hovorilo len veľmi málo.
Problémom sú obrovské rotujúce lopatky. Dnes sa vyrábajú zo zosilneného sklolaminátu, ktorý je síce ľahký, mimoriadne pevný a vydrží fungovať 20 až 30 rokov, no po skončení životnosti predstavuje obrovskú záťaž pre životné prostredie. To je v priamom rozpore s tým, na čo turbíny primárne slúžia, a síce ekologickou výrobou elektriny.
Háčik je v tom, že v Európe ich recyklácia viazne, a to do takej miery, že z vyradených lopatiek často vznikajú maximálne tak nosníky pre pešie lávky. Ako však informuje portál BGR, nemecká spoločnosť Voodin Blade Technology prichádza s riešením, ktoré by mohlo tento problém definitívne vyriešiť, a to pomocou úplne obyčajného materiálu. Je ním drevo.
Zabudnutý nápad z 80. rokov
Myšlienka použiť drevo na veterné turbíny pritom nie je tak úplne novinkou. Už v 80. rokoch minulého storočia oslovila americká NASA staviteľov lodí z Michiganu, firmu Gougeon Brothers. Chceli od nich, aby svoje skúsenosti s drevenými materiálmi preniesli do energetiky. Výsledok celkom prekvapil. Drevené lopatky vydržali viac ako 8 000 hodín náročných testov. Zlyhal len oceľový upevňovací čap, nie samotné drevo.
Firma neskôr predala vyše 4 300 kusov týchto lopatiek gigantom ako General Electric či Westinghouse, pričom niektoré z nich merali viac ako 21 metrov. V 90. rokoch sa však vývojári z doteraz nejasných príčin priklonili k sklolaminátu a drevo upadlo do zabudnutia. V súčasnosti síce dokážeme recyklovať až 90 percent ostatných častí veterných turbín, no samotné sklolaminátové krídla predstavujú komplikáciu. Ich recyklácia je taká náročná, že niektoré chemické postupy škodia prírode viac, než keby lopatky jednoducho odviezli na skládku.
Inovácia z Nemecka
V tomto bode vstupuje do hry nemecká firma Voodin. Tá nadviazala na staršie postupy, no posunula ich do modernej éry. Ako základný materiál využíva laminované dyhové drevo (LVL), ktoré vzniká lepením tenkých vrstiev severského smreka pomocou epoxidu. Na rozdiel od predošlých postupov však inžinieri nepotrebujú žiadne drahé a zložité formy.
Celý výrobný proces majú pod palcom počítačom riadené frézy. Tieto stroje sa dokážu presne nakláňať aj rotovať. Z dreveného bloku vyfrézujú rovno finálny aerodynamický tvar lopatky. Vysoká miera automatizácie je dôležitá preto, lebo šetrí ľudskú prácu a zároveň prináša obrovskú flexibilitu, dokonca ja keď by sa mal dizajn priebežne meniť. Spoločnosť vďaka tomu dokáže výrobu drevených lopatiek veľmi rýchlo škálovať, čo je dôležitý predpoklad pre masovú produkciu.
Už žiadna zložitá recyklácia
Priepastný je hlavne rozdiel pri likvidácii. Získať pôvodné sklenené vlákna z vytvrdnutej živice je nesmierne zložité. Materiál sa musí drviť, mlieť alebo chemicky spracovať. Často sa využíva pyrolýza, čo je energeticky veľmi náročný tepelný rozklad bez prístupu kyslíka.
Drevené lopatky sa dajú jednoducho zosypať a podrviť. Následne sa použijú napríklad na výrobu drevených regálov, častí prepravných paliet, mulčovacej kôry, prípadne poslúžia ako čistá bioenergia.
Ide o dôležité riešenie na veľký problém. Len v piatich amerických štátoch, ktoré majú najviac veterných elektrární, dnes rotuje viac ako 41-tisíc sklolaminátových turbín. Toľko peších mostov svet nikdy nepostaví. Podobne ako vesmírne agentúry začínajú experimentovať s drevenými satelitmi, aj veterná energetika našla v dreve cestu, ako aspoň čiastočne predísť zamoreniu planéty škodlivým odpadom.
Voodin už v Nemecku naplno testuje svoje prvé 19-metrové lopatky a postupne pripravuje ešte väčšie verzie pre veľké turbíny.
Nemožno teda vylúčiť, že keď budeme najbližšie prechádzať Rakúskom, turbíny na poliach už nebudú mať sklolaminátové, ale drevené lopatky.
A čo náklady?
Samozrejme, otázka nákladov je veľmi dôležitá, no aj tu má drevo výhodu. Výroba drevených lopatiek by mala byť podľa vývojárov citeľne lacnejšia. Odhady hovoria o úspore okolo 20 percent v porovnaní s klasickým sklolaminátom. Za nižšou cenovkou stojí hlavne úplne odlišný technologický postup, ktorý odbúrava najdrahšie časti tradičnej výroby.
Tradičný sklolaminát si totiž pýta obrovské a mimoriadne nákladné formy, ktorých zhotovenie stojí milióny eur. Navyše, ak výrobca potrebuje zmeniť tvar či veľkosť lopatky, musí celú formu postaviť odznova. Pri dreve však inžinieri používajú spomínané počítačom riadené CNC frézy, ktoré vyrežú požadovaný tvar priamo z bloku vrstveného dreva na základe digitálneho modelu. Akákoľvek zmena dizajnu tak vyžaduje len úpravu softvérového kódu. Netreba nastavovať nové nástroje.
Samotná surovina, teda severský smrek, je navyše cenovo dostupnejšia a stabilnejšia alternatíva než syntetické živice a špeciálne tkaniny, ktorých ceny priamo závisia od ropy a náročných chemických procesov. Vysoká miera automatizácie zároveň znižuje potrebu drahej ručnej práce na dielni.
K tomu sa pridáva aj výrazná finančná úspora na konci životnosti. Kým ekologická likvidácia a špeciálne skládkovanie sklolaminátu stoja prevádzkovateľov nemalé peniaze, doslúžené drevené lopatky sa jednoducho zomelú a predajú ako surovina na výrobu paliet, stavebných dosiek alebo poslúžia ako bežná biomasa.
