O que acontece com as pás das turbinas eólicas no final de seu ciclo de vida?

Aug 13, 2023

Empoleiradas no topo de torres de centenas de metros de altura, com vista para planícies gramadas ou mares ventosos, lâminas brancas e lustrosas traçam círculos lentos e poderosos no ar. Será que o ciclo de vida das pás das turbinas eólicas, que dura cerca de 25 anos, pode ser tão circular quanto os elegantes arcos que elas esculpem no céu?

Este post seguirá a lâmina da turbina eólica do "berço ao túmulo" e, em seguida, explorará soluções para um ciclo de vida mais responsável e sustentável. Para saber mais sobre o ciclo de vida atual e uma solução mais sustentável para os elementos de terras raras em geradores de turbinas eólicas, leia Como são feitas as turbinas eólicas?

Uma turbina eólica inclui uma fundação, uma torre, fiação elétrica, uma nacele entre as pás e as próprias pás. As matérias-primas usadas na fundação e na torre (aço e concreto) e na fiação (cobre e alumínio) são relativamente baratas, e a indústria eólica usa uma pequena fração da demanda global por esses materiais.

As pás das turbinas eólicas são uma história diferente. As pás são feitas principalmente de fibra de carbono, fibra de vidro e madeira de balsa e a indústria eólica impulsiona uma parcela significativa da demanda global por esses materiais: 10% da demanda mundial por fibra de vidro e 24% por fibra de carbono vêm de turbinas eólicas. Embora a fibra de carbono e a fibra de vidro de hoje exijam muita energia para produzir e sejam difíceis de reciclar, incorporar mais biomateriais em seus compostos e desenvolver novas tecnologias de reciclagem pode reduzir sua pegada. Além disso, felizmente, as fibras e epóxis necessários para fabricar esses fortes materiais sintéticos estão amplamente disponíveis.

A oferta de madeira de balsa, por outro lado, é altamente concentrada no Equador e no Peru. A alta demanda por madeira de balsa em lâminas para suporte estrutural leve vinculou a demanda da indústria eólica ao aumento da extração de madeira na floresta amazônica e ao cultivo de plantações de balsa. Em 2020, a demanda por madeira balsa superou a oferta. As exportações legais e ilegais de balsa transformaram as paisagens florestais próximas às comunidades indígenas com consulta ou consentimento limitado das comunidades afetadas.

Para garantir que a indústria eólica mantenha a justiça ambiental e administre suas matérias-primas, muitas empresas estão substituindo a balsa por outros materiais. Por exemplo, a LM Wind Power minimizou balsa em suas pás, substituindo em plástico sintético PET e espumas de PVC. Além disso, a INCA Renewtech inventou o BioBalsa, um material de lâmina durável feito de celulose de cânhamo. A empresa de pesquisa de energia Wood Mackenzie estima que o número de pás usando PET como material principal em vez de balsa aumentará de 20% em 2018 para 55% em 2023.

Sim! A boa notícia é que os componentes de aço, ferro, alumínio, cobre, concreto e eletrônicos das fundações, torres e fiação das turbinas eólicas podem ser completamente reciclados. Reciclar as lâminas é um desafio maior, mas importante a ser superado.

Em 2021, nos EUA, 8.000 pás – cada uma com cerca de 200 pés – foram aposentadas. Em 2050, o mundo poderá obter de 15 a 18% de sua energia do vento, mas também poderá ter de lidar com 43 milhões de toneladas métricas de pás aposentadas. Embora o aterro de pás não represente uma ameaça de contaminação do solo ou das águas subterrâneas e represente apenas uma pequena fração dos fluxos globais de resíduos sólidos, o ciclo de vida das turbinas eólicas seria mais circular se houvesse mais opções para reutilizar ou reciclar as pás.

Materiais compostos como fibra de vidro e fibra de carbono são difíceis de quebrar, precisamente porque são compostos, misturas finamente misturadas de diferentes materiais que devem ser separados para serem reciclados. Esses compostos tornam as lâminas resistentes e duráveis, resistindo ao desgaste por décadas.

Embora hoje muitas pás de turbinas eólicas aposentadas acabem em aterros sanitários, empresas inovadoras desenvolveram tecnologias de reaproveitamento e reciclagem para ajudar a evitar esse destino. A Veolia, em parceria com a GE, pode destruir lâminas de fibra de vidro e transformá-las em cimento. A Carbon Rivers pode transformar lâminas de fibra de vidro em têxteis e outros materiais sintéticos, enquanto a Global Fiberglass Solutions transforma fibra de vidro reciclada em dormentes ferroviários e pellets de plástico. A Vestas e uma rede de parceiros desenvolveram o plano CETEC (Economia Circular para Compósitos Epóxi Termofixos), que nos próximos três anos poderá separar as fibras das pás do epóxi e utilizar o epóxi em novas pás.