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目前風電葉片難回收 #美國以掩埋堆放為主
2020-08-27
風電葉片廢棄物的問題浮現而出,各國基本上已經有些實例可以參考。根據彭博社的估計,在接下來4年中,美國每年約有8,000片風機葉片要報廢,歐洲到2022前每年也有約3,800片,且問題會愈來愈大,因為這些待廢風機多數都在十多年前興建,當時數量還不到現在的五分之一,未來需要處理的葉片會愈來愈多。因此就來稍微介紹一下他國如何處理。
◎美國
先簡介一下美國風機簡史:美國第一座風機於1980年在新罕布什爾州興建,隨後加州在舊金山以東的阿爾塔蒙山口(Altamont Pass)建置了數千颱風機,早期的風機效率不佳,但1992年國會通過風電減稅後,製造商投資了更強大的設計,使鋼骨上升260英尺,並以玻璃纖維做為葉片材質。十年後,GE推出業界標準的1.5MW模組,足以靠正常的風量供應1,200戶住戶的用電需求。
風機在生命週期結束後必須卸除,由於一支風機葉片的長度可以比一架波音747的機翼更長,因此在除役時無法直接搬走,須先以含鑽材質的工業用鋸割斷玻璃纖維,將之裁切成三塊,再綁在大型牽引車上載走。這些卸下的風機葉片無法回收,除了堆放在垃圾掩埋場,幾乎沒有別的方式處理。在美國,它們最後會落腳在少數幾個位在愛荷華州或南達科塔州的空曠掩埋場,埋於地表30英尺以下,但永遠不會被分解,成了名符其實的風機墳場。
其實一颱風機中約85%的組件(鋼骨、銅線、電子設備、齒輪裝置)都可回收或再利用,唯獨葉片的部分仍然無法處理,主因來自它的材質,由於風機的設計須可承受颶風威脅,而使用非常堅固的玻璃纖維做材料,極為不易被壓碎和重製。另外一個原因來自成本:風機葉片的體積很大,有些甚至和一座足球場等長,大型載具一次只能拿走一支葉片,若要長途遷移至回收場,運輸成本實在太高。
而根據美國的資料顯示,掩埋的成本約為每公噸59美元元,一千根風機葉片根據目前看到的資料掩埋費用約為七十萬美元,相較除役一架風機叫要六十萬美元來說,僅佔了其中一小部分。
而嚴格限制垃圾淹埋物種類的歐盟,會將部分風機葉片拿到水泥工廠的窯爐或發電廠中燃燒,但這些葉片的產能很弱,且能量分佈不均勻,燃燒中的玻璃纖維還會排放污染,因此科學家試圖尋找更好的方法,希望能從玻璃纖維中分離出較小的顆粒。一家新創公司Global Fiberglass Solutions開發了一種將葉片壓解成顆粒與纖維板的技術,分解出來的材質,可以拿來做地板和牆壁的部分原料,且已在全美最大風場、德州的Roscoe風場附近設廠生產樣品,接下來還計畫在愛荷華州設廠。
在葉片的回收技術成熟之前,市府和民營垃圾掩埋場將處理大部分的風機廢物,美國風能協會認為這是最安全、最便宜的做法,協會表示,不同於其他能源的廢棄物,以掩埋法處理風機葉片是安全的,且僅佔垃圾總量的一小部分,根據電力研究所(Electric Power Research Institute, EPRI)的研究,到2050年,所有報廢的葉片僅佔2015年垃圾場總廢棄物的0.015%。

一家新興公司  Global Fiberglass Solutions開發了一種分解刀片並將其壓成顆粒和纖維板的方法,以用於地板和牆壁。該公司開始在得克薩斯州Sweetwater的一家工廠生產樣品,該工廠位於非洲大陸最大的風電場附近。它計劃在愛荷華州進行另一項行動。

“我們可以處理99.9%的刀片,每個工廠每年處理大約6,000至7,000個刀片,”首席執行官Don Lilly說。他說,該公司已經積累了大約一年的刀片庫存,隨時可以將其切碎並回收。 “當我們開始向更多建築商出售時,我們可以吸收更多的建築商。我們正在加緊準備。”


在此之前,市政和商業垃圾場將處理大部分廢物,華盛頓美國風能協會稱這是最安全,最便宜的。

該集團通過電子郵件發送的聲明說:“與其他能源不同,風力渦輪機葉片使用壽命結束時是可垃圾掩埋的,僅占美國城市固體廢物總量的一小部分。” 它指向電力研究所的一項研究,估計到2050年,所有葉片廢物僅在2015年就相當於所有城市垃圾填埋場中的0.015%。

在愛荷華州,廢物管理公司 “與可再生能源公司緊密合作,為風車葉片的加工,回收和處置提供解決方案,”女發言人朱莉·凱徹姆說。它處理所有收到的刀片,每天有多達10輛卡車將它們拖到公司的Lake Mills垃圾填埋場。

懷俄明州的卡斯珀(Casper)坐落在懷俄明州的一座白雪皚皚的山脈的陰影中,那裡的風電場既代表著從化石燃料轉向的可能性,也代表著陷阱。繁榮蕭條的石油小鎮始建於19世紀初。在南側,兼作酒類商店的酒吧歡迎吸煙者和日間飲酒者。一個射擊俱樂部在一個平緩的北坡上,擁有牛仔式手槍射擊場。沿著這條路,巨大的垃圾填埋場和十幾個風力渦輪機在地平線上緩緩旋轉。它們高聳在被稱為點頭驢的抽油機上,它們從井中抽油。

“這裡的人們不喜歡變化,” Frosty's Bar&Grill的調酒師Morgan Morsett說。 “他們認為這些風力渦輪機正在損害煤炭和石油。”

但是該市獲得了675,000美元的無限期房屋用渦輪機葉片,這可以幫助支付遊樂場改善和其他服務費用。垃圾填埋場經理辛西婭·蘭斯頓(Cynthia Langston)說,這些葉片比廢棄的石油設備存儲起來更加清潔,卡斯珀很高興從伯克希爾·哈撒韋公司(Berkshire Hathaway Inc.)的PacifiCorp 擁有的三個州內風力發電場中取走1000片葉片。沃倫·巴菲特(Warren Buffett)的運營公司經過十年的運營,一直在用更大,功能更強大的型號替換原始葉片和渦輪機。

儘管承認永久刀片不理想,但特殊廢物技術人員布拉特沃爾德(Bratvold)卻對去年夏天一些早期交貨的照片病毒化時的負面反應感到驚訝。在社交媒體上,海報嘲笑無法回收標榜對地球有益的東西,並提出了將其重新用作邊界牆或無家可歸者庇護所的屋頂的建議。

布拉特沃爾德說:“反彈是一時的,沒有消息。” “批評家說,他們認為風力渦輪機應該對環境有利,如果將其扔進垃圾填埋場,又如何可持續發展呢?”

“我認為我們在做正確的事情。”

同時,布拉特沃爾德(Bratvold)和他的同事們已經留出了大約六個刀片,並且在接下來的幾個月中,他們將嘗試將它們壓縮到較小尺寸的方法。他們已經嘗試過掩體,護堤,甚至用推土機將它們碾碎,但履帶一直滑落在光滑的鏟刀上。幾乎沒有時間可以浪費。春天來了,當春天來臨時,刀片將繼續前進。