Niecodzienna wiata rowerowa zamontowana została na kampusie Politechniki Gdańskiej. Obiekt wykonano z wycofanej z eksploatacji łopaty turbiny wiatrowej i innowacyjnego betonu zawierającego zmieloną łopatę. To wynik projektu badawczego realizowanego na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska we współpracy z Wydziałem Architektury. Naukowcy pracują teraz nad przęsłem mostu dla pieszych wykonanym z tego materiału.
– Okres eksploatacji łopat turbin wiatrowych wynosi ok. 20-25 lat. Po tym czasie trafiają najczęściej na składowisko lub są zakopywane. Oczywiście stosowane są również inne metody utylizacji, takie jak piroliza, czyli rozkład termiczny w wysokiej temperaturze bez dostępu tlenu oraz solwoliza, polegająca na rozpuszczaniu materiałów w odpowiednich rozpuszczalnikach. Metody te są jednak stosunkowo energochłonne. Zaproponowaliśmy więc rozwiązanie, które wykorzystuje naturalną nośność łopaty – mówi prof. Magdalena Rucka, kierownik projektu z Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska.
POWAŻNE WYZWANIE
Jak podkreśla prof. Magdalena Rucka, łopaty turbin wiatrowych wykonane są z cennego materiału kompozytowego, który łączy wysoką wytrzymałość z niewielką masą. Składają się z wysokogatunkowych komponentów, takich jak włókna szklane lub węglowe zatopione w żywicy – a poszczególne warstwy konstrukcji oddziela rdzeń z pianki przekładkowej PET lub PVC. Dzięki takiej budowie, łopaty są stosunkowo lekkie w porównaniu do sił, które mogą przenosić. Cechuje je również wysoka trwałość i odporność na degradację, co równocześnie sprawia, że ich utylizacja stanowi poważne wyzwanie technologiczne i środowiskowe.
Wiata wykonana z użyciem wycofanej z eksploatacji łopaty turbiny wiatrowej (fot. Krzysztof Krzempek/Politechnika Gdańska)
– Chcieliśmy wykorzystać ten materiał kompozytowy, dokonując jak najmniejszej ingerencji w jego strukturę. Dlatego w zużytej łopacie wykonaliśmy jedynie dwa cięcia poprzeczne, aby uzyskać fragment o żądanej długości, który następnie ustawiliśmy na betonowych podporach – mówi prof. Rucka. – Aby użytkownicy mogli zobaczyć, jak łopata jest skonstruowana wewnątrz, oba końce zadaszenia pokryliśmy przezroczystym materiałem. Wzdłuż profilu zadaszenia zamontowaliśmy oświetlenie LED zasilane energią pochodzącą z paneli słonecznych umieszczonych na dachu. Dzięki temu po zmroku widoczny jest charakterystyczny przekrój, który swoim kształtem przypomina profil aerodynamiczny skrzydła – tłumaczy.
BETON ODPORNY NA ZARYSOWANIA
Do budowy podpór wiaty naukowcy wykorzystali beton, w którym jako zamiennik części kruszywa grubego, zastosowano rozdrobniony materiał kompozytowy pochodzący z łopaty turbiny wiatrowej.
– Taki beton zyskuje bardzo dobre właściwości, przede wszystkim większą odporność na zarysowania, ponieważ obecność włókien korzystnie wpływa na ograniczenie powstawania i rozwoju rys – tłumaczy dr inż. Marzena Krupińska z zespołu badawczego. – Poprawiają się również inne parametry, takie jak mrozoodporność i wodoszczelność. Wyniki naszych badań są obiecujące, a opracowane receptury tego kompozytu zostaną opatentowane.
Wiata rowerowa ze zużytej łopaty turbiny wiatrowej (fot. Krzysztof Krzempek/Politechnika Gdańska)
KŁADKA DLA PIESZYCH
Wiata rowerowa i beton to tylko część prowadzonych badań. W planie są także projekty innych elementów małej architektury, a także przęsła mostu dla pieszych.
– Docelowo zużyte łopaty turbin wiatrowych mają znaleźć zastosowanie przede wszystkim w budownictwie komunikacyjnym – mówi dr hab. inż. Mikołaj Miśkiewicz, prof. PG, który w projekcie kieruje badaniami nad oceną możliwości wykorzystania fragmentów łopat jako elementów nośnych w zastosowaniach budowlanych i infrastrukturalnych.
Jako potencjalne zastosowania większych fragmentów materiału naukowcy wymieniają także m.in. wszelkiego rodzaju zadaszenia, w tym ciągów komunikacyjnych, ogrodzenia, ścianki do wspinaczki czy konstrukcje fundamentów.
Wiata stanęła przy budynku „Żelbet” (fot. Krzysztof Krzempek/Politechnika Gdańska)
PROBLEM MOŻE NARASTAĆ
– Przewidujemy, że w Polsce, wraz z dynamicznym rozwojem energetyki wiatrowej, w tym morskiej, problem utylizacji wycofywanych z eksploatacji łopat turbin będzie narastać, podobnie jak ma to już miejsce w innych krajach Europy. Naszym celem jest opracowanie praktycznych rozwiązań, gotowych do wdrożenia w momencie, gdy skala tego wyzwania osiągnie znaczący poziom – tłumaczy prof. Magdalena Rucka. – Recykling łopat turbin wiatrowych to istotne wyzwanie, nad którym pracuje wiele ośrodków badawczych na świecie. Nadal jednak pozostaje wiele aspektów do zbadania lub takich, które można rozwiązać w nowatorski sposób, i właśnie tym zajmuje się nasz zespół – dodaje.
PG/oprac. puch
