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 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.

„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.

szerk/ford: Tóth János, forrás: dezeen / Modvion

A Voodin Blades egy németországi székhelyű start-up vállalat, amely fenntartható rotorlapátokat fejleszt szélturbinákhoz. A Stora Enso az építési célú tömör-faszerkezetek, köztük a szélerőművek építésére alkalmas építőanyag, az LVL (laminált furnérfűrészáru) vezető globális szállítója. A partnerség támogatja a Stora Enso stratégiai kínálatát, amely innovatív megoldásokat kínál a kevésbé környezetbarát anyagok fából készült, megújuló anyagokkal való helyettesítésére.

„A jelenlegi energiaválság és az ambiciózus dekarbonizációs célok miatt a szélenergia iránt soha nem volt még nagyobb kereslet. A Voodin Blades-szel való partnerség révén tovább gyorsítjuk azon képességünket, hogy fenntartható és versenyképes ellátási láncot alakítsunk ki a szélturbinalapátok növekvő piacán” – mondta Lars Völkel, a Stora Enso fatermék divíziójának ügyvezető alelnöke.

A szélerőművek lapátjait jellemzően üvegszálból és szénszálból, energiaigényes, nem megújuló, petrolkémiai anyagokból készült műanyagból állítják elő, amelyek nem könnyen újrahasznosíthatók. Napjainkban elöregedő lapátok tízezrei kerülnek a hulladéklerakókba. A Stora Enso és a Voodin Blades a fenntartható fából készült lapátok kifejlesztésével könnyebbé teheti a lapátokat, és csökkentheti a fosszilis tüzelőanyagok kitermelésétől való általános függőséget.

„A szélenergia-iparnak, mint a szén-dioxid-semlegesség egyik fő mozgatórugójának 100%-ban fenntarthatóvá és környezetbaráttá kell válnia. A 20 méteres lapátok telepítésével megnyitjuk az utat egy fenntarthatóbb jövő felé. Idővel megkezdjük a jövőbeni több megawattos turbinákhoz szükséges lapátok fejlesztését és gyártását” – mondta Joachim Knapp, a Voodin Blades gépészmérnöke és automatizálási szakértője.

A Stora Enso 100%-ban fenntartható faanyagot biztosít az új lapátokhoz. Az első 20 méteres lapátot a Stora Enso LVL-jének felhasználásával fejlesztik ki, amely egy olyan tömegfűrészáru, amely nagy teherbírású, és könnyen elbírja a nagyméretű forgó lapátokat. Az acéllal és a betonnal ellentétben az LVL viszonylag könnyű, így nehézgépek nélkül is szállítható a helyszínen. A LVL továbbá megújuló anyag, minimális szénlábnyomot hagy maga után. A 20 méteres lapátot 2022 végéig egy 0,5 megawattos turbinára szerelik fel a németországi Warburg közelében.

A Voodin Blades-szel való együttműködés mellett a Stora Enso nemrég jelentette be a Modvion faipari technológiai vállalattal való partnerségét, hogy a fát a szélturbinák tornyaihoz választott anyaggá tegyék. 

szerk/ford. Tóth János, forrás: Stora Enso 11-15