Güneş ve rüzgâr santrallerinin geri dönüşümü

2000'li yıllardan sonra önemli ölçüde artış göstermeye başlayan yenilenebilir enerjide geri dönüşüme konu olacak ne kadar santral olacaktır? Ortaya ne kadar ve ne tür malzeme çıkacaktır? Tümünün geri dönüşümü mümkün müdür?

Yenilenebilir enerjiler (YE) yani biyokütle, hidrolik, jeotermal, biyoyakıt kaynaklı, rüzgâr ve güneş enerjileri ve santralleri son yirmi yılda büyük gelişme ve artış gösterdi. Yeni teknolojilerin devreye girmesiyle üretilen gücün arttığını (rüzgâr türbininde 2 MW’tan 4,2 MW’a geçiş) ve özellikle rüzgâr ve güneş enerjilerine yapılan yatırımların arttığını görüyoruz. Dünyanın biraz nefes alması için mi, yoksa yeşil yatırım adı altında yeni piyasalar mı sorusu da sorulabilir. Özellikle büyük enerji gruplarının YE’yi benimseme koşullarını (hız, fiyat, uluslararası dağılım) yönlendirmede kararlı olduklarını görüyoruz.

Evet, YE’den yararlanmak karbon salımlarını azaltır, küresel sıcaklığın artışına engel olur, doğanın zarar görmesini engeller. Rüzgâr kW başına 12,7 gram, nükleer 16 gram, fotovoltaik güneş 48-55 gram, hidrolik 6 gram eşdeğer karbondioksit salımı yaparken kömür santrali için bu sayı 1060 gramdır. Kaynağı sürekli yenilenir. Fosil kaynaklardan bağımsız olmanın yoludur ve geliştirilmesi gerekir. YE’nin ortaya çıkardığı kimi olumsuzluklara karşı (rüzgâr için göçmen kuşlara zarar vermesi, gürültü ya da güneş için verimli topraklarda yerleştirilmesi gibi) kimi yerlerde itirazlar olsa da YE geleceğimiz için yararlıdır. Sorun bu tür enerjileri piyasanın emrine vermek ya da kooperatif veya devlet aracılığıyla ortak mala çevirip üretmek ve kullanmak mıdır?

Dalgalardan enerji, gelgit enerjisi, ısı pompası gibi diğer YE üretim yöntemleri de var ama payları çok daha düşüktür ve kimileri bireysel kullanımlarda etkilidir. Güney bölgelerimizde çatılardaki termal güneş panelleri bunu örneğidir.

Ayrıca üretilen enerjinin verimli kullanılması, kayıpların önlenmesi ve tüketimin daha iyi yönetilmesi konusunu yinelememize gerek yoktur.

Resmi binaların, okul ve fakültelerin, stadyumların çatıları, park yerlerini kapatacak yerler güneş panelleri için rahatlıkla kullanılabilir; yeter ki üretmeye karar verelim. Ama kullanılacak malzemelerin geri dönüşümünü (GD) de düşünerek…

2021 yılı itibariyle dünya genelinde üretilen YE 3065 GW’tır. Bir önceki yıla göre yüzde 9,1 artış gerçekleşmiştir.  Bu tutarın içinde biyokütlenin payı yüzde 6,9, termik enerjinin yüzde 4,2, hidroelektrik enerjinin yüzde 3,1, fotovoltaik güneş, rüzgâr ve jeotermal enerjinin yüzde 2,1, biyoyakıtın yüzde 1 olup toplamda %18’lik bir paya sahiptir.

Her yıl 255 milyar avro YE yatırımlarına ayrılmaktadır. Hidroelektrik, rüzgâr, fotovoltaik güneş ve biyokütlede Çin ilk sırayı alırken jeotermalde ABD, termodinamik güneş enerjisinde İspanya ilk sıradadır.

Çin’in üretimi 205 GW’tır. Çin’i 18,9 GW ile İspanya, 17 GW ile ABD ve 14,3 GW ile İtalya takip ediyor.

YE’nin payının 2050 yılında yüzde 65’e ulaşması bekleniyor.

Bizim ele alacağımız konu özellikle rüzgâr ve enerji santrallerinin enerji üretim süresi dolduktan sonra nasıl geri dönüşüme uğradığıdır. Bu tür santrallerin ortalama ömrü 15-30 yıl arası değişmektedir. Denizlerde kurulan rüzgâr santrallerinin ömrü 40 yıla kadar çıkabilir. Kimi santraller sökülüp ikinci el piyasasında başka ülkelere satılıp bir 10 yıl daha çalışmaktadır. İlk rüzgâr türbinini Danimarka 1975 yılında devreye almıştır ve bugün hala çalışmaktadır.

Bir güneş santrali ilk on yıl yüzde 100, ikinci on yıl yüzde 90 verimle çalışır. 30 yılın sonunda verimliliği düşer.

Nasıl bir geri dönüşüm (GD) ? Neler yapılmakta?

Güneş ile rüzgâr santralleri farklı yapılarda olduklarından GD’leri de farklıdır. Birinde beton, çelik diğerinde plastik, silisyum ağırlıktadır.

2000’li yıllardan sonra önemli ölçüde artış göstermeye başlayan YE’de GD’ye konu olacak ne kadar santral olacaktır? Ortaya ne kadar ve ne tür malzeme çıkacaktır? Tümünün GD’si mümkün müdür?

Özetlemeye çalışalım:

Özellikle 2030 yılından sonra önemli ölçüde santral GD’ye konu olacak. Örneğin Avrupa’da 2030’a kadar 5 bin 700 rüzgâr santrali (kara ve deniz) devre dışı kalacak. ABD’de ise 8 bin deniliyor. Yenileri devreye girerken eskileri ise GD’ye uğrayarak yeni santraller için malzeme sağlanacak.

2030 ve sonrası dünya genelinde, örneğin güneş santrallerinden 900 bin ton cam, 100 bin ton polimer (plastik), 75 bin ton alüminyum, 30 bin ton silisyum, 7 bin 200 ton bakır, 310 ton yarı iletken, 90 ton gümüş 390 ton diğer maddelerin (özellikle nadir cevherler) ortaya çıkacağı hesap ediliyor. Değeri ise 450 milyon avro.

Önce rüzgâr santralini ele alalım.

1500 kadar santral 2030-2050’ye kadar GD’ye konu olacak. Bu milyonlarca ton çöp demektir. Santralin yapısı beton temel, beton ya da çelik gövde, rotor ya da alternatör ve kanatlardan (pervaneler) oluşur. Tüm bunların yüzde 90’ı GD’yle yeniden kazanılır. GD’de esas sorun kanatlardır.

6 MW’lık bir rüzgâr santrali ortalama 170 metre boyunda olup yaklaşık 1500 ton ağırlığındadır. Ayrıca temele dökülen 1500 ton beton vardır. Direk 900 ton civarında olup beton ya da çelik içerir. Kanatlar 30-40 ton civarındadır. Rotor ise 170 tondur. Beton, çelik ve diğer kablolar (bakır, demir) ile kimi mıknatıslar (600-700 gram) için kullanılan nadir cevherlerin (neodim, disprosyum) geri dönüşümü yapılmaktadır. Nadir cevherlerin üretimi birkaç ülkenin tekelinde olduğundan (özellikle Çin) GD’leri önemlidir. Sonuçta yüzde 90 GD söz konusudur. Ancak beton temelin sökülmesi, ki kimi zaman beton temel olduğu yerde bırakılır, direğin sökülmesi önemli ölçüde işgücü, makine ve nakliye gerektirir ki bu da pahalıya mal olur ve salıma da neden olur. Ayrıca denizde bulunan rüzgâr santralleri için işlem daha zordur ve çoğu kez beton temel deniz içinde kalır. Rüzgâr santralinde GD için sıkıntılı olan kısım kanatlardır. Avrupa’da 2025’te 25 bin ton, 2030 yılında 52 bin ton kanat GD’ye konu olacaktır. Reçine, cam elyafı ve karbondan oluşan bileşik (kompozit) kanatın GD’si zordur ve genelde yakılır (genelde çimento fabrikasının fırınlarında), öğütülür ve kimi inşaat malzemelerine eklenir. Piroliz tekniğiyle kimi malzemeleri elde etmek pahalı ve zordur. Genelde kanatlar kesilerek, biçim verilerek parklarda bank olarak, otobüs durağı olarak, oyun bahçelerinde kaydırak, tünel, salıncak olarak kullanılmaktadır. Mobilya, karayolu için bariyer, rogar kapağı yapılır. Bisiklet park yerini korumak için çatı olarak kullanılır. Kanatların daha kolay GD’si için çalışmalar sürmektedir ve ABD’de karbon nanotüplü güçlendirilmiş poliüretanlı, hafif ve dayanıklı kanat üretimi çalışmaları yapılmaktadır. Fransa’da rüzgâr santralini devreye alan firmalar söküm için 50 bin avroyu bir kenara koymak zorundadırlar. GD’yle sağlanan malzemelerin yeniden kullanılması ya da satılması az çok maliyeti karşılar.

Güneş santrali için nasıl bir GD söz konusudur?

2020 yılında Avrupa’da güneş panolarından çıkan çöp miktarı 35 bin tondur.

Güneş santralindeki malzemeler cam, plastik, hücreler, silisyum, alüminyum, güç çevirici (doğru akımı alternatif akıma çeviren-ondülör) ve kabloları (bakır, gümüş), nadir metaller ( kadmiyum-zehirlidir ve GD’de dikkatli olunmalıdır, telür, selenyum) çelik ve beton (panoları destekleyen ki rüzgâr santraline göre çok daha azdır) olup GD’si kolaylıkla yapılabilir. Oran yüzde 90 olup en başta yoğun olarak cam, sonra plastik ve alüminyum gelir. Nadir metalleri GD’ye konu olur.  Rüzgâr santraline göre daha hareketsiz olduğundan panoların aşınması, dolayısıyla malzemelerin aşınması daha azdır.

Güneş santralinde iki tür pano bulunmaktadır. Silisyum panolar ki yüzde 95 silisyum içerir. İnce tabakalı panolar şekilsiz (amorf) silisyum, cam ya da metal üzeri yarı iletkenlerden oluşur ve GD’sinde pek sorun olmaz. Genelde plastik kirli olduğundan GD’ye konu olmaz ve yakılır. Cam, silisyumu yeniden elde etmek kolaydır. Ancak GD’yle elde edilen malzemenin fiyatı (maliyeti) ile malzemelerin piyasa fiyatları arasındaki fark kimi malzemelerin GD’sini engeller (silisyum gibi). Yeni teknik, yeni malzeme ve yeni güneş panolarıyla kullanılan malzeme ve GD azaltılarak verimi artırma çabaları sürmektedir. Güneş panolarının da ikinci el piyasası vardır.

Görüldüğü gibi YE alanında güneş ve rüzgâr santrallerinin GD’sinin daha kolay olması giderek daha fazla devreye girmesinde de önemli bir rol oynar. GD’yi kolaylaştıracak mevzuatın da devreye girmesi gerektiği gibi (yüklenici firmanın sorumluluğu altında GD gibi) YE’in kurulması ve GD’nin sağlanmasında gerekli olan ve olacak personelin de eğitimi şarttır.

Yarınları ve enerji alanındaki bunalımları dikkate alarak ülkemizde de YE yatırımlarının artmasını umut edelim. Almanya’dan daha fazla güneşli günlere sahip olan ülkemizde Almanya’ya göre daha fazla santral üretme kapasitemiz olmalı. Karadeniz’de dalgalar enerji üretmeli. Ege’nin kimi bölgeleri rüzgâra açılmalı ama tekniğiyle, personeliyle yerli üretim ağırlıklı olmalı.

Kaynaklar:

• Raphael Domino-Perraud: Face au défi des métaux critiques, une approche stratégique du recyclage s’impose, Editoriaux de L’İFRİ, 10-12-2012.
• Fabien Bougle: Eoliennes, la face noire de la transition écologique, Rocher, 2019.
• Les cahiers de l’émancipation: Piste pour un anticapitalisme vert, Syllepse, 2010.
• sciencepost.fr; energynews.pro; lelynx.fr; planete-lesechos.fr; quelleenergie.fr; decrypterlenergie.org; novethic.fr; fr.euronews.com; revolution-energetique.com; terresolaire.com; otovo.fr; futura-scinces.com.

 

 

 

 

 

Kaynak:sendika.org, "Güneş ve rüzgâr santrallerinin geri dönüşümü", erişim:05.03.2023

https://sendika.org/2023/03/gunes-ve-ruzgar-santrallerinin-geri-donusumu-679039/