WindEurope, Avrupa Kimya Endüstrisi Konseyi (Cefic) ve Avrupa Kompozit Endüstrisi Birliği (EuCIA), rüzgar türbini kanatlarının geri dönüşümü için önerilerini “Accelerating Wind Turbine Blade Circularity” isimli raporda yayınladılar. Bunun başlıca etkilerinden biri günümüzde kullanılan rüzgar türbinlerinin kütlesinin yaklaşık %85 ila %90’ı geri dönüştürülebilmesidir. 

WindEurope CEO’su Giles Dickson, “İlk nesil rüzgar türbinleri artık kullanım ömürlerinin sonuna gelmeye başlıyor. Birçoğunun yerini modern, daha verimli türbinler alacak. Avrupa’da 2023 yılına kadar 14.000 rüzgar türbini kanadının hizmet dışı bırakılacağını tahmin ediyoruz. Bu eski kanatların geri dönüşümü, dairesel bir ekonominin ilkelerine bağlı olduğumuz için bizim için en önemli önceliktir. Cefic ve EuCIA ile işbirliğimiz, gerekli geri dönüşüm teknolojilerini ve değer zincirlerini büyütmenin anahtarıdır” diyor.

Raporun temel sonuçlarından biri de şudur; rüzgar türbinleri kanatlarını geri dönüştürmek için çeşitli teknoloji mümkündür fakat hepsi endüstriyel ölçekte mevcut değildir. Rüzgar türbini kanatları için en iyi strateji, malzemenin kullanım ömrü boyunca maksimum değerinin elde edilmesini sağlamak için tasarım, test, bakım, yükseltme ve uygun geri dönüşüm teknolojisini birleştiren stratejidir. Tasarım süresince malzeme seçimi ve kullanım ömrü sonunda farklı atık arıtma yöntemleri ile ilişkili çevresel etkilerin daha iyi anlaşılmasını gerektirir. Ve kompozit geri dönüşüm sektörler arası bir sorundur ekonomik anlamda merkezi bir yer tutar.

İşte tam da bu yeni teknoloji ve strateji geliştirme çözümlerinin düşünüldüğü noktada ,Vortex Bladeless isminde İspanyol bir şirket, bizlere düşündüğümüzde aklımıza o ilk gelen rüzgar gülü resmini görüntülerden silecek yeni, estetik, radikal ve bunların yanında atıksız daha ekonomik bir çözüm öneriyor. Şirketin kendi adını verdiği enteresan fikri, enerji ve geri dönüşüm dünyasında büyük yankı uyandırdı. Kanatları olmayan bu rüzgar gülleri. girdap dökülmesi adı verilen aerodinamik bir etki tarafından üretilen bir rezonans fenomeni ile rüzgardan gelen enerjiyi yakalıyor akışkanlar mekaniğinde, rüzgar küt bir gövdeden geçerken akış değiştirilir ve döngüsel bir girdap modeli oluşturur. Bu kuvvetlerin frekansı yani dış güç frekansı cismin yapısal frekansına yeterince yakın olduğunda cisim salınım yapmaya başlar ve rüzgarla rezonansa girer. Aynı zamanda Girdap Kaynaklı Titreşim (VIV) olarak da bilinir. Bu VIV fenomeninden genellikle yapı mühendisliği, havacılık ve mimaride kaçınılır. Tam tersine, Vortex’in türbinleri bu enerjiyi yakalayarak bu aerodinamik dengesizlikleri ve rüzgar türbülanslarını en üst düzeye çıkarır. Hatta 1940’ta gerçekleşen Tacoma Narrows Köprüsü olayındaki gibi yıkımlara bile neden olabiliyor. Bu köprüde dış güç rüzgar oluyor ve köprünün rezonans frekansını tutturarak arttırıyor ve salınım yapmaya başlayan köprü gitgide artan frekans karşısında dayanamıyor ve yıkılıyor. İşte Vortex Bladeless rüzgar türbinleride bu girdap kaynaklı titreşimden yararlanarak bize maksimum salınımı verir. Mevcut rüzgar türbini teknolojisinin, dişliler, yataklar, burçlar veya frenler gibi iletim bileşenlerine yüksek mekanik talepler getiren değişken rüzgar hızları altında çok farklı yük seviyelerini desteklemesi gerekir. Birden fazla hareketli parça sürekli olarak aşınır ve bu da yüksek bakım maliyetlerine yol açar. 

Vortex Bladeless tam bu kısımda geleceğe yön verecek olan kanatsız rüzgar türbinlerini öne sürdü, sürtünme nedeniyle aşınmaya maruz kalabilecek mekanik elemanları tamamen ortadan kaldırırken, Vorteks türbinlerinin üretiminde kullanılan ana malzemeler karbon fiber polimerler, plastikler, çelik, cam elyaf, reçine kompozitleri, neodimyum ve bakırdır. Alternatörün de sadece bazı kısımları çelik ve bakırdan, ana elemanlar ise karbon fiber ve plastik kompozitlerden yapılmıştır. tasarımda aslında neodim mıknatıs kullanıyorlar. Bu malzemeler normal rüzgar türbinlerinden çok farklı değildir, yine de normal rüzgar türbinlerinden çok farklı oranlar ve üretim yöntemleri kullanılmaktadır.

Yapı & Geometri

Dış silindir büyük ölçüde rijit olacak şekilde tasarlanmıştır ve alt çubuğa bağlı kalarak titreşme özelliğine sahiptir. Silindirin üst kısmı kısıtsızdır ve salınımın maksimum genliğine sahiptir. Yapı, geleneksel rüzgar türbini kanatlarında kullanılan malzemeler olan karbon ve/veya cam elyafla güçlendirilmiş reçineler kullanılarak inşa edilmiştir. Çubuğun üstü direği destekler ve alt kısmı yere sıkıca sabitlenir. Büyük bir yorulma direnci sağlayan karbon fiber takviyeli polimerden yapılmıştır ve salınım sırasında minimum enerji sızıntısına sahiptir.