Käytöstä poistettavien tuulivoimaloiden komponenttien uudelleenkäyttö ja kierrätys

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan tuulivoimalan komponenttien uudelleenkäyttöä ja kierrätystä Euroopassa ja erityisesti Suomessa. Tutkimuksessa tarkastellaan tuulivoimaloiden purkamisten nykytilaa Suomessa ja Euroopassa. Tutkimus tehtiin kirjallisuuskatsauksena. Aineistona tähän tutkimukseen käytettiin tuulivoimaloiden kierrätyksen ja uudelleenkäytön aikaisempia tutkimuksia, tuulivoimalan purkamiseen liittyvää lainsäädäntöä sekä yritysten toimintaa purkamistilanteissa.

Suomessa on purettu kahdeksan tuulivoimalaa vuosina 2022–2025, mutta 2040 vuodesta eteenpäin tuulivoimaloiden purkumäärän arvioidaan lisääntyvän merkittävästi jopa 180 kappaleeseen. Tuulivoimaloiden purkamisien yleistyessä komponenteille on pohdittava mahdollisia kierrätys- ja uudelleenkäyttövaihtoehtoja. Tuulivoimaloiden koko on kasvanut vuosittain ja käytteenotettujen tuulivoimaloiden lukumäärät kasvavat lisäten jätemääriä.

Uudelleenkäytön ja kierrätyksen tarkasteluun otettiin komponenteista: torni, roottori ja konehuone. Tarkastelussa huomioitiin komponenttien massaltaan merkittävimmät materiaalit: teräs, kupari, alumiini ja lasikuidut. Lisäksi tutkimuksessa huomioitiin kestomagneetit.

Suomessa ei ole tällä hetkellä tarkempaa lainsäädäntöä tuulivoimaloiden purkamiseen liittyen. Suomi voisi ottaa mallia Ranskasta, joka on asettanut lapojen uudelleenkäyttötavoitteeksi 55 %. Lisäksi uudelleenkäytön tulisi olla ensisijainen vaihtoehto komponenteille käytön jälkeen jätehierarkian mukaisesti. Lapoja, generaattoreja ja vaihdelaatikoita voidaan kunnon mukaan käyttää uudelleen. Lapojen kierrätysvaihtoehtoina ovat mekaaninen kierrätys, pyrolyysi, biokomposiitin täyteaine sekä sementin valmistus. Kierrätettyjä metalleja, terästä kuparia ja alumiinia, voidaan hyödyntää uuden metallin tuotannossa.

This bachelor’s thesis focuses on recycling and reusing wind turbine components in Europe and especially in Finland. This study introduces the status of decommissioned wind turbines in Europe and Finland. The study method is a literature review. Previous studies on reusing and recycling wind turbines, laws regarding wind turbine decommissioning and company actions during decommissioning have been used as sources for the review.

In Finland, eight wind turbines have been decommissioned during 2022–2025. After the year 2040 the amount of decommissioned wind turbines will increase significantly to as many as 180. Options for reusing and recycling the wind turbine components must be considered. Wind turbine sizes have increased yearly. The installed amount of wind turbines also has increased. These factors mean that the amount of wind turbine waste increases with time.

This study presents reusing and recycling options for the following components: tower, rotor and nacelle. The components most significant materials according to mass are considered in this study: steel, copper, aluminum and glassfiber materials. The study also includes permanent magnets.

Currently, Finland doesn’t have proper laws regarding turbine decommissioning. For example, France has a dedicated goal on reusing 55 % of blade waste. Reusing should also be the prioritized option for components after use as determined in the waste hierarchy. Blades, generators and gearboxes can be reused if their condition is good enough. As for blade waste recycling, multiple options were found such as mechanical recycling, pyrolysis, bio composite filler material and cement production. Recycled metals, steel, copper, and aluminum can be utilized in new metal production.