Łopaty wiatraków z drewna? Pierwsze już pracują, kolejne mają mieć nawet 90 metrów

• Drewniane łopaty Voodin już pracują w Niemczech. Prototypy mają 19,3 m.
• Firma planuje fabrykę w Hiszpanii dla łopat do 90 m. Start produkcji przewidziano na 2031 r.
• Producent deklaruje 78% niższą emisję CO₂ niż przy włóknie szklanym. Skalowanie do 90 m będzie kluczowym testem technologii.

Łopata turbiny wiatrowej wykonana z drewna może kojarzyć się z technologią sprzed wieku. W praktyce niewiele ma jednak wspólnego ze zwykłą deską. Niemiecka firma Voodin Blade Technology wykorzystuje LVL, czyli drewno klejone warstwowo z cienkich arkuszy forniru, a następnie obrabia je na sterowanych cyfrowo maszynach. Pierwsze łopaty o długości 19,3 m już pracują na turbinie w Niemczech. Kolejny krok jest znacznie większy: fabryka mająca produkować elementy długości nawet 90 m.

Po co zastępować kompozyty drewnem?

Współczesne łopaty turbin powstają przede wszystkim z kompozytów opartych na włóknie szklanym, a w większych konstrukcjach również węglowym, połączonych z żywicami. Materiały są lekkie i wytrzymałe, ale ich zagospodarowanie po zakończeniu eksploatacji jest trudniejsze niż w przypadku wielu innych części turbiny.

Voodin chce znaczną część konstrukcji zastąpić LVL – Laminated Veneer Lumber. To materiał powstający przez układanie i klejenie kolejnych warstw drewna w kontrolowany sposób. Firma deklaruje, że jej łopaty mogą być w pełni poddawane recyklingowi, a ich produkcja powoduje o 78% mniejszą emisję CO2 niż w przypadku odpowiedników z włókna szklanego. Są to jednak wyliczenia producenta, a nie niezależny bilans całego cyklu życia.

Drewniane łopaty już się obracają

Technologia wyszła poza laboratorium. W maju 2024 r. na działającej turbinie w Breunie w Niemczech zamontowano trzy prototypowe łopaty Voodin o długości 19,3 m. Firma informowała wtedy również o pracach nad znacznie większymi konstrukcjami.

To istotne rozróżnienie: możliwość wykonania i użytkowania niespełna 20-metrowej łopaty została już pokazana w praktyce. Nie oznacza to jeszcze, że równie dobrze sprawdzi się konstrukcja cztery razy dłuższa. Przy 60, 80 czy 90 metrach rosną wymagania dotyczące sztywności, zmęczenia materiału i obciążeń podczas wieloletniej pracy.

• Zobacz również: Czy można ukraść wiatr? Farmy offshore zostawiają ślad na 100 km

Zamiast wielkiej formy – plik dla obrabiarki

Nietypowy jest nie tylko materiał, ale również sposób produkcji. Klasyczne łopaty wymagają dużych form przygotowanych dla konkretnego modelu. Voodin chce wykonywać elementy LVL przy użyciu pięcioosiowych obrabiarek CNC sterowanych cyfrowym modelem.

W założeniu zmiana długości lub geometrii łopaty ma więc wymagać przede wszystkim zmiany projektu cyfrowego, a nie budowy całego nowego zestawu form. Firma przedstawia to jako sposób na zwiększenie elastyczności produkcji.

90 metrów będzie prawdziwym testem

Projekt VB1F otrzymał wsparcie unijnego Innovation Fund, a Komisja Europejska podaje, że umowa grantowa została już podpisana. Fabryka ma powstać w Hiszpanii.

Według Voodin zakład ma rozpocząć pracę w 2031 r., produkować łopaty o długości od 20 do 90 m i osiągnąć zdolność do wytwarzania nawet 160 kompletów rocznie. To nadal plan, a nie istniejąca linia produkcyjna.

Drewniane łopaty nie rozwiązują problemu zagospodarowania milionów już pracujących elementów kompozytowych. Mogą natomiast sprawdzić, czy kolejne generacje turbin da się budować z materiału łatwiejszego do wykorzystania po zakończeniu eksploatacji. Pierwsze 19,3 m już pracuje. Znacznie trudniejszym sprawdzianem będzie 90-metrowa konstrukcja działająca przez dziesiątki lat.

Źródła: Komisja Europejska – Innovation Fund, Voodin Blade Technology.
Zdjęcie główne: Voodin Blade Technology / news.cision.com