Megkezdte működését Svédországban a világ első teljes méretű, 105 méter magas, fából készült szélturbinája, amelynek tornyát a Modvion építette.
A Skara régióban található 105 méter magas torony a Modvion első kereskedelmi célú szélturbina-tornya, és a vállalat 2020-ban bemutatott kisebb, 30 méter magas demonstrációs projektjének folytatása.
Míg a rotorlapátok és a generátor egységek hagyományos anyagokból készültek, a torony rétegelt furnérfából (LVL) készült, amely egy olyan, vékony, egymáshoz ragasztott furnércsíkokból álló fafajta, amelyet gyakran használnak gerendákhoz és teherhordó épületszerkezetekhez.
A vállalat szerint ez a fafajta nemcsak elég erős ahhoz, hogy ellenálljon a forgó turbina erőhatásainak, hanem a jelenleg használt acélnál sokkal fenntarthatóbb környezetvédelmi szempontból is.
Bár a szélenergia fontos szerepet játszik a világ zöld, megújuló energiával való ellátásában, az építésük során – részben az acéltornyok miatt – még mindig bőséges szén-dioxid-kibocsátás keletkezik.
A Modvion leírása szerint a fából készült tornyai több mint 100 százalékkal csökkentik a szélturbinák építéséből származó szén-dioxid-kibocsátást, ami a kevesebb kibocsátást igénylő gyártási folyamat és a fák által biztosított szén-dioxid-tárolás kombinációjának köszönhető.
“A tornyaink, csak a gyártásuk során 90 százalékkal kevesebb károsanyag-kibocsátást okoznak, mint egy acéltorony, amely ugyanazt a munkát végzi – mondta Maria-Lina Hedlund, a Modvion pénzügyi vezetője a Dezeen-nek – És aztán ha hozzáadjuk a szénmegkötést, akkor tulajdonképpen mínuszban – tehát szén-dioxid-nyelőként – végzünk. Ez nagyszerű, ha el akarjuk érni a nettó nulla energiatermelést, márpedig erre szükségünk van.”
Hedlund, aki egyben mérnök is, az LVL-t úgy írja le, hogy szerkezete “a szénszálakhoz hasonló”, mindössze három milliméter vastagságú furnércsíkok szendvicsszerűen vannak egymáshoz ragasztva, ami nagy szilárdság/súly arányt biztosít.
Ez a könnyűség előnyös, mivel csökkenti az összességében szükséges anyagmennyiséget. Nehéz anyag esetén “rossz tervezési spirál” keletkezik, mondja Hedlund, mivel maga a torony súlya növeli a terhelést, amelyet el kell viselnie.
És míg néhány LVL esetében az összes furnércsík ugyanabba az irányba néz, a Modvion a “saját receptjét” használja, amely meghatározza a szálak irányát, ami még tovább javítja az anyag teljesítményét.
A turbinatorony a svéd Modvion cég által eddig épített legmagasabb torony. Fotó: Paul Wennerholm
A gyártási folyamat során a sík falemezeket megrendelésre készítik egy szabványos LVL-üzemben, majd a Modvion gyárába szállítják. Ott nagyobb modulokká ragasztják össze őket, majd egy laminálásnak nevezett lépésben lekerekített formára hajlítják, majd nagyon pontosan megmunkálják őket a forma finomhangolásához.
“A faiparban általában centiméteres tűréshatárokkal találkozunk, míg mi a milliméter alatti skálán mozgunk” – mondta Hedlund.
Az LVL-építés moduláris jellege megoldja a Modvion által az acéllal kapcsolatban megfigyelt másik problémát: mivel a turbinák egyre nagyobbak lesznek, hogy nagyobb teljesítményt adjanak, lehetetlenné válik az acéltornyok helyszíni szállítása.
A tornyokat alapvetően nagy hengerek formájában építik, és teherautóval szállítják, de a legmagasabb tornyokhoz szükséges alapátmérő egyre magasabb. Ezek mérete már nagyobb, mint amit egyes hidak és utak lehetővé tesznek.
A Modvion gyárában a fűrészárut modulokká formálják.
“Most érünk el egy olyan ponthoz, amin már nem lehet egyszerűen átjutni – mondta Hedlund – a szélenergia-iparban át fogunk térni a moduláris építésre, mert ez a módja annak, hogy eljussanak a telepítésük helyszínére. És az egyik nagy előnye annak, hogy olyan anyagból építkezünk, mint mi, az, hogy természetesen modulárisan épül.”
Bár az acélt is lehetne modulárisan építeni, a helyszínen ragasztó helyett csavarokra lenne szükség az összeillesztéshez, ami Hedlund szerint hátrány.
“A csavarok nem túl szépek, ha ennyi dinamikus terhelés van, mert idővel meglazulnak – mondta – tehát először is a helyükre kell tenni őket, ami rengeteg munkát jelent, majd az élettartamuk során szervizelni is kell őket.”
A Skara turbina teljesítménye két megawatt, ami a turbina által ideális körülmények között elérhető maximális teljesítményt jelenti. Ez valamivel alacsonyabb, mint az Európában épített új turbinák átlagos teljesítménye.
Kívülről a torony vastag fehér bevonatot kapott, amely az acélhoz hasonlóvá teszi, a rotorlapátok és a generátorfej pedig – amelyeket nem a Modvion szállított – hagyományos anyagokból, például üvegszálból készültek. Ez azonban a jövőben megváltozhat, mivel egy másik vállalat, a Voodin Blades a fából készült lapátok technológiáján dolgozik.
A Modviont 2016-ban alapították az egyetemista David Olivegren és Otto Lundman. Bár jelenleg a szélturbinákra összpontosít, tágabb értelemben a fából készült technológiával foglalkozik, és Hedlund a Dezeen-nek elmondta, hogy a csapat úgy véli, hogy “a világ legerősebb fából készült építőanyaggal rendelkező ízületével” rendelkezik, amelyet más célokra is fel lehetne használni.
A szélenergia egy másik nemrégiben elért mérföldköve egy szélerőműves teherhajó volt, amelyet két 37,5 méter magas vitorlával szereltek fel utólag.
