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工程師們正在用回收的風力渦輪機葉片建造橋樑

工程師們正在用回收的風力渦輪機葉片建造橋樑

2022-02-12 Comments 0 Comment

據The Verge報導,在連接愛爾蘭科克郡米德爾頓鎮和約爾鎮的舊火車道床上,工人們最近挖掘了一座老鐵路橋的生鏽遺跡,並在其上安裝了一座人行天橋。這座橋是由回收的風力渦輪機葉片製成的,這使它成為開發一條穿越愛爾蘭鄉村的新步行綠道的一個不起眼的里程碑。

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這使得它成為世界上第二座“葉片橋”。第一座是去年10月安裝在波蘭西部的一個小鎮上,於1月初正式開放。這些橋樑背後的工程師和企業家們希望它們代表著一種新趨勢的開始:將舊的風力渦輪機葉片重新用於基礎設施項目。

這使它們不被填埋,並節省了製造新建築材料所需的能源。當土木工程師Kieran Ruane第一次看到用風力渦輪機葉片建造橋樑的概念設計時,他說這個想法“立即吸引了我”。

愛爾蘭芒斯特省理工大學的講師、愛爾蘭新“葉片橋”背後的研究網絡Re-Wind的成員Ruane告訴The Verge:“這是一個容易的決定,至少需要進行調查和試驗。”

要處理即將到來的風力渦輪機葉片垃圾,將需要創造性的解決方案。風力渦輪機葉片平均長度超過150英尺,每個重量超過十幾噸,在垃圾填埋場佔據了大量的空間。一旦到了那裡,它們所使用的超堅固的纖維增強塑料就不容易分解了。退役的風力渦輪機葉片,如果它們不只是被堆放,今天往往注定要被填埋。主要的選擇是焚燒它們以獲取能源,這將造成額外的污染。

如果像“葉片橋”這樣的想法得以實現,這種情況可能會改變。波蘭新型“葉片橋”背後的公司Anmet的產品開發人員Marcin Sobczyk告訴The Verge,在渦輪機退役後,風電葉片通常還有幾十年的壽命。而使葉片善於利用風能的相同材料特性–強度、輕質和全天候耐久性–也使它們作為工程支持結構具有吸引力。

Sobczyk在談到“葉片橋”時說:“這些結構應該能夠存在至少一百年,”他補充說,大多數風力渦輪機的設計使用期只有二至三十年。“所以我們真的增加了這個使用期”。Ruane還告訴The Verge,葉片橋和其他類型的橋樑一樣,可以設計成超過一個世紀。

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Anmet最初是一家金屬回收公司,大約七年前開始探索風輪葉片再利用的方法。從那時起,它開發了一個小型商業業務,用廢棄的風力渦輪機葉片製作戶外家具。Sobczyk說,橋樑是它想在商業上擴展的下一個領域。

該公司的第一座葉片橋花了大約三年時間進行測試、許可和建造。在從德國的一個風電場獲得退役的葉片後,該公司與波蘭熱舒夫信息技術與管理大學合作對這些葉片進行了一系列的工程測試,然後被切割成了一座人行天橋的主要支撐結構。10月,Amnet公司在該公司總部所在的小鎮Szprotawa的一條河上安裝了這座橋。

由於這是一個首創的示範,Anmet公司為這座橋提供了資金,同時還得到了歐盟的資助,幫助支付工程測試的費用。在未來,該公司希望得到市政當局的資助,在波蘭、德國和其他國家建造類似的橋樑。Sobczyk認為Amnet將能夠提供一個與傳統鋼和混凝土橋有競爭力的價格,同時還能通過將退役的葉片從風能公司手中拿走來解決浪費問題。

愛爾蘭新葉片橋背後的團隊還認為,除了提供環境優勢外,它們還將在成本上與更多的傳統橋樑相比具有競爭力。科克大學學院土木工程博士候選人、ReWind網絡成員Angela Nagle說,通過使用從貝爾法斯特的一個風電場退役的葉片,該團隊避免了近800公斤的二氧化碳排放(如果他們使用鋼樑的話)。她說,ReWind正在探索其他方法來簡化未來橋樑的生產,包括通過標準化的設計元素和開發更有效的方法來評估廢舊葉片的狀況,並“將它們用於各種再利用應用”。

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這種努力可能是啟動能夠有效建造橋樑以實現盈利的公司的關鍵。據Ruane說,建造這些橋樑的一個主要挑戰是對葉片的物理特性進行逆向工程,製造商通常認為這是專有信息。對於ReWind的第一座橋,該團隊進行了九個月的工程和材料測試,為橋樑的設計提供信息。未來的測試是否可以簡化以節省時間和擴大生產規模,“也許在某些方面是關鍵問題,”Ruane說。

但Ruane希望,隨著葉片製造商和風能公司開始看到世界上這樣的結構,再利用市場將“得到業界更多的支持”。Ruane說,他已經與一些葉片製造商進行了初步交談,他們“開始對我們所做的事情感興趣”。

當葉片橋建設者從行業和政府那裡尋求更多的支持時,他們的首次公開建設面臨著更迫切的考驗:公眾意見。雖然ReWind的葉片橋要到春天科克郡的新綠道路段完工後才會開放,但Anmet的橋已經開始使用了。Sobczyk估計,他收到的關於該橋的評論“80%到90%”都是積極的,儘管一些當地人發現它的外觀有點奇怪。當Anmet公司第一次開始在城鎮周圍放置被重新利用的風力渦輪機葉片家具時,也面臨著一些懷疑的態度。

“有些人說他們不喜歡它,”Sobczyk說。

但是到了夏天,隨著居民開始在戶外花費更多的時間,Sobczyk 說,對家具的負面意見開始轉變。人們開始意識到“他們有了新的東西。像這樣的東西從未存在過”。

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