Ветроэнергетика, ставшая краеугольным камнем глобального перехода к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ), сталкивается с растущей экологической проблемой, которая скрывается за ее «чистым» имиджем. Речь идет о гигантском объеме отработавших свой срок лопастей ветряных турбин. Рассчитанные на 20–25 лет службы, эти массивные композитные конструкции все чаще достигают конца своего жизненного цикла, создавая кризис отходов, к которому отрасль пока не готова. Только в 2024 году было введено более 117 ГВт новых ветроэнергетических мощностей, а к 2030 году ожидается прирост еще почти на 1 ТВт, что делает поиск устойчивых решений неотложной задачей.
Согласно новому отчету аналитической компании IDTechEx «Композитные материалы для рынков зеленой энергетики 2026–2046: устойчивые технологии, игроки и тенденции», к 2046 году совокупный объем отходов от лопастей ветрогенераторов превысит 14 миллионов тонн. Это создает мощный стимул для разработки экологичных материалов в секторе ВИЭ. Проблема кроется в самой конструкции лопастей – их производят из армированного стекловолокном термореактивного полимера, например, эпоксидной смолы. Такие материалы обеспечивают прочность и легкость, но их крайне сложно перерабатывать из-за необратимых химических связей, для разрушения которых требуются высокие температуры и агрессивные реагенты – процессы дорогие и энергозатратные.
Сегодня большинство выведенных из эксплуатации лопастей либо отправляются на свалку, либо подвергаются механической переработке, превращаясь в наполнитель для бетона. Эти методы не позволяют восстановить ценность материалов и не способствуют созданию экономики замкнутого цикла. Механическая переработка, хотя и возможна, остается ограниченной по масштабу, а полученные материалы теряют в качестве, что подрывает экономическую целесообразность. Ужесточение законодательства, включая запреты на захоронение отходов в Германии и Нидерландах, вынуждает производителей искать новые, более экологичные подходы.
В ответ на эти вызовы ветроэнергетический сектор обращается к инновациям. IDTechEx выделяет два основных направления: разработка перерабатываемых термореактивных полимеров и внедрение термопластов. Первые, такие как витримеры или полимеры с расщепляемыми связями, позволяют разделять материал на исходные компоненты. Ведущие игроки, включая Swancor, Aditya Birla и Techstorm, уже создают смолы, которые по своим характеристикам не уступают традиционным, но пригодны для вторичной переработки. Термопласты, в свою очередь, изначально легко перерабатываются, однако их применение в конструкциях лопастей пока ограничено из-за опасений по поводу долговечности и термической стабильности.
Несмотря на технологический прогресс, внедрение перерабатываемых смол сталкивается с препятствиями. Производители отмечают их более высокую стоимость по сравнению с традиционными аналогами, что часто связано с небольшими объемами производства. Кроме того, сложность самой конструкции лопасти, состоящей из нескольких видов смол и защитных покрытий, снижает эффективность одного универсального решения для переработки. Еще одной проблемой является финансовая ответственность: при большом количестве заинтересованных сторон на протяжении жизненного цикла турбины утилизаторы часто не имеют гарантированных источников финансирования, что тормозит создание крупных перерабатывающих мощностей.
Законодательные инициативы становятся главным двигателем перемен. С января 2024 года во Франции действует требование, согласно которому все новые ветряные турбины должны на 95% по массе состоять из материалов, пригодных для повторного использования и переработки. Ассоциация WindEurope активно выступает за введение общеевропейского запрета на захоронение лопастей на свалках к 2025 году. В ответ на это лидеры отрасли начинают действовать. Так, компания Siemens Gamesa представила лопасть RecyclableBlade, в которой используется технология смолы от Aditya Birla. Уже около 100 таких лопастей находятся в эксплуатации. Начиная с 2026 года, компания Swancor также будет поставлять свою перерабатываемую смолу «EzCiclo» для Siemens Gamesa, что позволит расширить производство экологичных лопастей.
Ветроэнергетика, без сомнения, останется доминирующей силой в глобальной структуре чистой энергии. Однако без значительных улучшений в области устойчивости материалов сектор рискует подорвать свои экологические и финансовые основы. Разработка и масштабирование систем перерабатываемых композитов, способных к восстановлению и повторному использованию, станут решающим фактором для обеспечения долгосрочной жизнеспособности всей отрасли.
