風力エネルギーはアメリカ全土で普及している環境に優しいグリーンな産業ですが、使用済み風力発電タービンブレードのリサイクルは深刻な問題となっています。現時点で、アメリカだけでも70,000基以上の風力タービンが設置されています。
これは重要な問題です。というのも、風力発電は大量のクリーン電力を生む一方で、巨大な風力ブレードの廃棄方法が課題となっているからです。
これらのブレードは主にガラス繊維やカーボン、木材など頑丈で耐久性の高い複合素材でできており、分解や再利用が非常に難しいという特性があります。
風力タービンのブレードは、頻繁に再建・交換する必要があり、早い場合では10〜12年ごとに取り替えられます。ブレードは、繰り返しのたわみ、侵食、紫外線による劣化、落雷、そして層間剥離や亀裂によるリコールなどによって損傷します。メーカーは、ガラス繊維、カーボンファイバー、バルサ材、フォーム材、樹脂など、さまざまな材料を用いてブレードを製造しています。
こうした多様な材料の使用により、修理や再利用は困難になります。その結果、エネルギー企業は使用済みの風力タービンブレードを古いタワーの脇に放置したり、埋立地に送ったりしており、クリーンエネルギーの利点の大部分を相殺してしまっています。
この拡大する問題に対処するため、巨大な廃棄物をリサイクルするなどの解決策が開発されつつありますが、まだ新しい取り組みの段階です。
「私たちは、風力タービンブレードリサイクルの初期段階にいます」と、SSIシュレッディング・システムズ社の産業営業スペシャリスト、リー・セージは語ります。
「米国は、部品の寿命末期やその行き先を考慮しないまま風力エネルギーに飛び込みました。それは常に“誰か別の人の問題”になる運命だったのです。」
そこで登場したのが、ピットブル・ブレード・デモリションのオーナー、ショーン・ベイズデンです。彼は、毎年廃止される何千枚もの風力タービンブレードを処理する任務を担っていました。
コストを抑えるため、ベイズデンはブレードを破砕でき、なおかつ風力発電所から発電所へ移動可能なほど小型の機械を必要としていました。
彼はSSIシュレッディング・システムズに相談し、同社はこの拡大する廃棄物問題に対する解決策の設計に着手しました。
Dual-Shear® M120 が風力タービンブレードのリサイクルを自動化
独特な構造と巨大な形状を持つ風力タービンブレードは、破砕が非常に困難です。Dual-Shear M120 は、風力タービンブレードを分解・リサイクルするために必要なトルクと技術を備えています。20年以上にわたり、Dual-Shear M120 はタイヤ、家電製品、アルミニウム、電子スクラップなどの大型廃棄物の減容用途で使用されてきました。
「風力タービンブレードのような新しい用途に取り組んだり開発したりするには、さまざまな要素があります。このプロジェクトは3年がかりでした」とリー・セージは語り、機械が確実にその任務を果たせるようにするため、開発期間が長くなったことに言及しています。
SSI は、Pitbull Blade Demolition が必要としていた“移動性”も提供することができました。
移動式シュレッダーの開発は、運輸省（DOT）が定める重量や高さの制限を満たす必要があるため困難です。それでも、シュレッダーを複数のタービン廃棄現場へ移動できることは、ベイズデンと彼のビジネスにとって非常に価値があります。幸いにも、これこそが SSI がこの仕事を任された理由の一つでした。移動式シュレッダーは SSI が何十年も手がけてきた分野であり、同社のエンジニアチームにとって、M120 にモバイル仕様の改良を施すことは難しいことではありませんでした。
シュレッダー本体は全長53フィートのフラットベッドトレーラーに搭載され、ディーゼル車両で牽引されます。低速回転・高トルクの油圧システムを採用し、クラシックなキャタピラー製エンジンで稼働します。あらかじめ切断されたタービンブレードは上部のホッパーに投入され、細かく粉砕されます。その後、スキッドマウント設計のコンベヤーベルトで廃材が運ばれ、トラックやコンテナへ排出されます。
「平均的なブレード1枚を破砕するのに約2〜3時間かかります」とベイズデンは言います。「最終的には4インチ（約10センチ）未満のサイズにまで破砕されます。その後、この破砕材をアイオワ州の新企業 REGEN Fiber に供給しています。同社はそれらをさまざまな産業で再利用可能な原材料としてリサイクルしています。つまり、風力タービン［ブレード］由来の材料は一切埋立地に送られていません。」
Travero 社が所有するREGEN Fiber は、最近、特許出願中の真に環境配慮型プロセスを開始しました。この技術により、破砕されたタービンブレードは、舗装、地盤スラブ、プレキャスト製品などのコンクリートやモルタル用途において、強度と耐久性を高める補強繊維材料へと変換されます。
SSIとともに持続可能な未来への道を切り開く
Dual-Shear M120 シュレッダーは操作が簡単で、ほとんどメンテナンスを必要としません。これは、ほとんどの産業用シュレッダーが日々必要とするメンテナンス量と比べても非常に少ないです。また、ユニットの寿命は事実上無限で、すべての部品が交換可能です。さらに、アメリカ製の部品を使用しているため、修理も迅速かつ簡単です。
産業用シュレッダーは、増え続ける汚染や廃棄物の問題を管理するための一般的な手段です。しかし、持続可能な解決策には質の高い道具が不可欠です。だからこそ、SSIシュレッディング・システムズは単に汎用的な産業用シュレッダーを大量生産するだけではありません。
SSI のほぼすべてのシュレッダーは受注生産で、カスタマイズが可能です。SSI は社内に蓄積された幅広いエンジニアリング経験と熟練スペシャリストの知識を活用し、各顧客のニーズとビジョンに応えます。営業から設計、エンジニアリングに至るまで、SSI は電話や対面で何時間もかけてシュレッダーを設計・調整・導入することでのみ得られる革新的な成果を顧客に提供することを専門としています。
風力タービンブレードのリサイクル開発の物語は、この取り組みの姿勢が実際にどのように形になっているかを示す、まさに理想的な例です。
ニュースレターを購読する
購読すると、最新のニュースやイベントがメールで届きます。