Khoa học - Công nghệ

"Hồi sinh" những cánh tua bin gió hết thời

13:25 |31/07/2017

 - 

Một doanh nghiệp ở Hoa Kỳ đã tìm ra cách tái chế những cánh tua bin phong điện cũ để năng lượng sạch thực sự sạch mà không tiềm ẩn những rác thải độc hại cho các thế hệ tương lai.

Pin và tua bin: Một "cặp đôi hoàn hảo"
Cho những chuyến bay đến giàn khoan dầu khí an toàn hơn

Nhiều nhà máy phong điện ở Hoa Kỳ đang già cỗi. Các tua bin gió cao chót vót bắt đầu chậm dần, dù cánh quạt của chúng đang cố bắt kịp những tiến bộ về vật liệu và thiết kế. Hồi sinh - hay thay thế công nghệ hiện tại bằng công nghệ tiên tiến hơn sẽ giúp các nhà máy phong điện này gia tăng 25% hiệu suất và “sống” thêm 20 năm.

Việc hồi sinh những thiết bị này cũng đặt ra một câu hỏi hóc búa của quá trình lão hóa: Phải làm gì với những công nghệ lỗi thời? Nghiền một cánh quạt tua bin sẽ cho ta 15.000 pounds (khoảng 6.804 kg) sợi thủy tinh nhưng quá trình này sản sinh bụi độc hại. Với những cánh quạt dài bằng nửa sân bóng, ngay cả việc vận chuyển chúng tới các bãi rác tập trung cũng đã là cả một vấn đề.

Ronald Albrecht và Don Lilly của Công ty Giải pháp Sợi thủy tinh Toàn cầu (Global Fiberglass Solutions Inc – GFSI) nghĩ tới cách xử lý những cánh quạt này một cách có ích hơn. Công ty ở Seattle của họ đã tái chế sợi thủy tinh từ năm 2008, tìm ra cách để chuyển các cánh quạt cũ thành những sản phẩm có ích như nắp cống, tấm lợp và ván tấm (pallets).

Các cánh quạt quá lớn để có thể chôn nguyên một chiếc ở một chỗ. Global Fiberglass Solutions Inc đã xây dựng quy trình để dỡ bỏ và tái chế. Ảnh: GFSI

Quá trình tái chế cánh quạt bắt đầu từ các nhà máy phong điện, nơi các kỹ sư từ GFSI cắt cánh quạt thành các đoạn dài 37m để dễ vận chuyển và xử lý. Để giảm thiểu lượng bụi độc hại, GFSI sử dụng lưới cắt dạng sợi ướt, mỏng và cứng, để cắt từng đoạn cánh quạt gió. Sau đó phun một làn nước mỏng vào để đẩy các mảnh vụn vào một khay chứa bụi khổng lồ nằm bên dưới cánh quạt.

Sau đó, GFSI đặt những đoạn cánh quạt đó lên một chiếc xe tải khổng lồ và chở chúng tới nơi gần đó để dỡ ra thành sợi thủy tinh thô. Một cánh quạt thường có thể thu được 15 - 20 túi vật liệu nặng khoảng 700-1000 pounds (khoảng 318-454 kg) mỗi túi. GFSI sẽ tái sử dụng 100% cánh quạt. Thậm chí, cả các bu-lông ở chân cánh quạt cũng sẽ được đưa tới nơi chuyên tái chế kim loại.

Bí quyết của GFSI nằm ở công thức biến sợi thủy tinh tận dụng thành sản phẩm như nắp cống nhờ kết hợp với đá và phụ gia. Albrecht, Giám đốc vận hành của GFSI, giải thích: “Chúng tôi phải xác định xem, bao nhiêu % một cánh quạt tua bin gió sẽ được sử dụng trong từng sản phẩm riêng lẻ”.

Với câu hỏi hóa học hóc búa này, GFSI tìm tới Tiến sĩ Karrl Englund, một chuyên gia tái chế tại Trung tâm Cơ khí và Vật liệu Composite thuộc Đại học Washington. Englund cho biết: “Hiện nay, các sản phẩm đều hoạt động rất tốt. So với vật liệu composite tổng hợp từ gỗ, các tấm lợp composite của GFSI có khả năng chống thấm, tính chất cơ học, chống cháy và chống ăn mòn tốt hơn”.

Là chủ của các cánh quạt, GE sau đó có thể sẽ mua lại các cánh quạt cũ của mình trong hình dạng những sản phẩm mới. Một cánh quạt có thể làm ra 1.000 tấm ván dùng để xây dựng vỉa hè hoặc làm sàn xe. Trong chưa đầy một năm, GFSI đã tái chế tổng số 564 cánh quạt cho GE. Theo kế hoạch hiện nay, GFSI ước lượng GE có thể tái sử dụng khoảng 50 triệu pounds (khoảng 22 triệu kilogram) phế liệu trong vài năm tới.

Giám đốc toàn cầu của Ecomagination thuộc GE Deb Frodl nói: “Công nghiệp phong điện đã lớn mạnh rõ rệt trong 20 năm qua. Tái chế cánh quạt gió là cách hoàn hảo để cải thiện môi trường và hoạt động sản xuất”. Nhà máy phong điện New York được kỳ vọng sẽ tăng gần 23% sản lượng hàng năm nhờ sử dụng cánh quạt mới.

Khách hàng của GFSI thậm chí còn có thể tái chế những phế liệu một lần nữa. Khi các nắp cống, tấm lợp và ván tấm hết thời hạn sử dụng trong 20 năm tới, GFSI có kế hoạch tái sử dụng những vật liệu thu lại được để tiếp tục sản xuất những sản phẩm mới. Hàng tái chế thế hệ thứ ba này cho thấy một thực tiễn mới của các công ty công nghiệp như GE, nơi các công ty dùng chung một vật liệu - ví dụ như vật liệu sợi thủy tinh và tận dụng vật liệu nhiều lần.

Là ngành năng lượng sạch, phong điện không thể vì năng lượng sạch mà tạo ra rác thải độc hại cho tương lai.

NGUỒN: AMY KOVER



®    Khi sao chép, trích dẫn nội dung, số liệu từ Website này phải ghi rõ "nguồn", hoặc "theo": TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Based on MasterCMS 2012 ver 2.3