Что сделано из того же дерева, что и рождественская ёлка, скреплено клеем и изготовлено на шведской фабрике для последующей самостоятельной сборки на месте?
Если вам на ум приходит мебель в плоских упаковках и фрикадельки, вы ошибаетесь. Если вы ответили "деревянная ветряная турбина", вы, наверное, провидец.
По мнению Modvion, шведского стартапа, который только что построил самую высокую в мире деревянную турбину, использование дерева в ветроэнергетике - это будущее. "У неё огромный потенциал", - говорит Отто Лундман, генеральный директор компании, когда мы смотрим вверх на новую турбину, расположенную в нескольких минутах езды от Гётеборга.
До кончика самой высокой лопасти - 150 метров, и мы - первые журналисты, которых пригласили заглянуть внутрь. Генератор мощностью 2 мегаватта на вершине только что начал подавать электричество в шведскую сеть, обеспечивая энергией около 400 домов. Мечта Лундмана и Modvion - поднять дерево и ветер гораздо выше.
Ограничения стали
На горизонте рядом с проектом Modvion вращаются несколько очень похожих друг на друга ветряков.
Ключевым материалом для них, как и для башен почти всех турбин в мире, является сталь, а не дерево. Прочная и долговечная, сталь позволяет строить огромные турбины и ветряные электростанции на суше и в море. Но сталь не лишена своих ограничений, особенно для наземных проектов.
Растёт спрос на более высокие турбины, которые ловят сильный ветер с помощью более мощных генераторов. Но при увеличении их роста диаметр цилиндрических стальных башен для их поддержки тоже должен увеличиваться.
В мире дорожных туннелей, мостов и развязок многие представители ветряной промышленности говорят, что доставка этих огромных металлических конструкций к местам установки турбин превратилась в настоящую головную боль, что фактически ограничивает высоту новых стальных турбин.
Деревянный ветряк или сауна?
Снаружи деревянная турбина Modvion мало чем отличается от своих стальных собратьев. У обеих толстое белое покрытие, защищающее их от внешних воздействий, и лопасти, изготовленные преимущественно из стекловолокна, прикреплённые к генератору, который при вращении вырабатывает электричество. Только когда мы заходим внутрь башни, различия становятся очевидными. Стены отделаны изогнутым необработанным деревом, так что обстановка немного похожа на сауну.
Прочность 105-метровой башни обеспечивается 144 слоями ламинированного шпона, из которых состоят её толстые стены.
Компания Modvion утверждает, что ей удаётся контролировать прочность и гибкость стен через варьирование зернистости каждого из слоёв ели толщиной 3 мм. "Это наш секретный рецепт", - с улыбкой говорит соучредитель компании, бывший архитектор и судостроитель Дэвид Оливегрен.
На заводе, расположенном на окраине Гётеборга, тонкие слои древесины склеиваются и сжимаются вместе, чтобы получились изогнутые секции. Затем эти части доставляются на место, склеиваются в цилиндры, а затем укладываются друг на друга, чтобы получилась башня.
"Дерево и клей - идеальное сочетание, нам это известно уже сотни лет", - говорит Оливегрен. "А поскольку дерево легче [чем сталь], вы можете строить более высокие турбины, используя меньше материала".
Лундман и Оливегрен рассказали мне, что главным преимуществом их турбины является то, что, используя дерево и клей, башни можно строить из небольших, легко транспортируемых модулей. По их словам, это значительно упростит строительство очень высоких башен и доставку их в труднодоступные места.
Однако доктор Максимилиан Шнипперинг, руководитель отдела устойчивого развития Siemens Gamesa, одного из крупнейших в мире производителей турбин, говорит, что большее количество деталей, скорее всего, означает больше грузовиков, больше людей и больше времени для завершения установки. При этом он считает модульную систему "преимуществом", и что деревянные башни могут "прекрасно дополнять" стальные башни. По его словам, усилия Siemens Gamesa направлены на снижение углеродного следа используемой стали.
Внутри башни Modvion мне показывают, как деревянные модули укладываются друг на друга и как они удерживаются стальными фитингами, которые затем приклеиваются на место.
"Промышленность хочет строить турбины с высотой верхушки [лопастей] 300 м, что означает башню высотой 200 м и более. Благодаря модульности вы можете это сделать", - говорит Лундман.
Стальные башни, конечно, тоже могут быть модульными, если эти цилиндры разрезать на более мелкие части, но дополнительные усилия, необходимые для скрепления частей вместе, увеличивают как стоимость, так и техническое обслуживание.
Один из инвесторов Modvion - гигант в области возобновляемой энергетики Vestas. Компания установила больше ветроэнергетических установок по всему миру, чем любая другая.
Ян Хаген, директор по технологиям компании в Северной и Центральной Европе, сказал мне, что они видят "огромный потенциал" на рынке более высоких турбин, и деревянные турбины "особенно хорошо подходят" для этой роли. "Мы считаем интересным сочетание экономически выгодного решения, позволяющего решить проблему транспортировки, и экологичного решения", - говорит Хаген.
Отрицательный углеродный след
Хотя энергия ветра дешевле и чище, чем почти все другие виды выработки электроэнергии, производство стали предполагает использование очень горячих печей и почти всегда сжигание ископаемого топлива. Это означает выбросы CO2 - основной фактор изменения климата.
Modvion утверждает, что использование дерева вместо стали полностью устраняет углеродный след ветряных турбин, делая их углеродно-отрицательными. Это происходит потому, что деревья при жизни забирают углекислый газ из атмосферы, а когда их срубают, углерод сохраняется в древесине. Пока дерево не сгниёт или не будет сожжено, углерод не будет высвобождаться.
На башню турбины Modvion пошло около 200 деревьев. Ели той же породы, что и рождественские ели, и компания утверждает, что их выращивание осуществляется на возобновляемой основе, то есть после их вырубки деревьев сажают ещё больше.
Компания SSE Renewables, один из крупнейших в Великобритании производителей ветряной энергии, сообщила BBC, что знает о работе Modvion и собирается рассмотреть деревянные башни в качестве "альтернативной технологии" по сравнению со стальными. Однако многие проекты SSE находятся на шельфе, куда можно добраться с помощью огромных кораблей, а значит, преимущества модульной транспортировки менее очевидны.
Modvion говорит, что надеется построить ещё одну, ещё более высокую турбину в ближайшее время и, если всё пойдёт хорошо, в 2027 году откроет предприятие, которое будет производить 100 деревянных модульных турбин в год.
"В настоящее время в отрасли строится 20 000 турбин в год", - говорит Лундман. "Мы стремимся к тому, чтобы через 10 лет 10% этих турбин - около 2000 - были деревянными".
Комментарии (62)
c_kotik
29.12.2023 07:19+9На башню турбины Modvion пошло около 200 деревьев.
Напомните, когда флюгер природоохранителей повернулся в сторону вырубки деревьев?
ivankudryavtsev
29.12.2023 07:19+6Так-то деревья - ресурс возобновляемый. Особенно в развитых странах. С учетом того, что хвойные деревья вроде как существенный вклад в поглощение CO2 не вносят - драмы особой в их рубке нет. Недавно ехал по Франции - от Парижа к Бордо, все засажено молодняком деревьев. А еще, с определенного момента жизни дерево вроде как поглощает больше кислорода чем выделяет. Короче, проблема не в рубке, а в устройстве лесохозяйства.
LeToan
29.12.2023 07:19+2В развитых странах деревья растут с повышенной скоростью?
ivankudryavtsev
29.12.2023 07:19+7Как я уже сказал - все дело в организации лесохозяйства, чтобы сохранять баланс производства и потребления. Кроме того, никто не запрещает закупать дерево у стран, которые имеют избыток леса и даже жгут его, чтобы под видом неликвида продавать в Китай за копейки.
CaptGg
29.12.2023 07:19+12Нет, просто "развитые" страны вырубают и закупают деревья у "неразвитых".
tzlom
29.12.2023 07:19ну или скорее "неразвитые" сами рубят деревья и продают их в "развитые" если смогут доказать экологичность, ну или в китай если за дорого продать не вышло
Matshishkapeu
29.12.2023 07:19+5ну или скорее "неразвитые" сами рубят деревья и продают их в "развитые" если смогут доказать экологичность
Как иллюстрация - отсталые немцы продают развитым китайцам необработанный лес кругляк, немецкая деревообработка плачет и жалуется. Тяжело быть неразвитой страной.
ducemollari
29.12.2023 07:19+1Канадцев обскакать задумали?
Matshishkapeu
29.12.2023 07:19Немцы ещё дрова развитым итальянцам поставляют. Помню как-то был около нового года в окрестностях Неаполя, мелкие городки в сторону Сорренто, днём тепло, ночами прохладно. В мелких магазинчиках продавали среди прочего пакеты дров килограмм на 5. Дрова были немецкие.
sherbinko
29.12.2023 07:19+2Леса вообще не вносят вклад в поглощение CO2. Поглощение есть только там, где органика захоранивается, то есть в болотах, либо в лесах Амазонки, где идёт смыв органики
Kanut
29.12.2023 07:19Если лес увеличивается, то вполне себе вносит. Потому что СО2 "блокируется" в биомассе.
Другое дело что если этот лес потом опять исчезает, то весь СО2 опять освобождается.
dkhor
29.12.2023 07:19Вносят, как и абсолютное большинство экосистем, особенно бореальных, куда входит и хвойная тайга. А вот рубка приводит лесные экосистемы в состояние источника СО2 в атмосферу, что убедительно доказано в современных источниках. Как минимум на три года с момента вырубки. До недавнего времени один из ключевых вопросов в научном сообществе был связан со статусом зрелых экосистем. Насколько мне известно, сейчас приходят к консенсусу о их вкладе в депонировании атмосферного углерода, т.е. они способны поглощать углекислый газ из атмосферы в большей мере, чем выделять его обратно в процессоре разложения органического вещества.
Sarjin
29.12.2023 07:19+7причем тут природоохрана? борьба с глоб.потеплением скорее борьба за охрану мира какой сегодня есть.
природе похрен на такие мелочи как глоб.потепление или ядерная война со сносом всех крупных городов. оптимизированные выживут, а на остальных похрен.
MAXH0
29.12.2023 07:19-1борьба с глоб.потеплением скорее борьба за охрану мира какой сегодня есть.
Вы даже не подозреваете, насколько, возможно, Вы правы. Есть мнение, что борьба с "глобальным потеплением", служит для консервации привычного глобального разделения мира на развитые (с уже отстроенной инфраструктурой) и развивающиеся (кому еще предстоит вбухать кучу вредного цемента и стали в своё развитие).
150Rus
29.12.2023 07:19+9Давно. Если срубить дерево и пустить на что-то полезное, а взамен вырастить новое дерево, то это уберёт CO2 из атмосферы.
ru1z
29.12.2023 07:19+1С природоохраной здесь вопрос в реализации производства, а не в вырубке. К примеру, бумажное производство - довольно грязное дело, отходов полно, те самые залежи токсичного гидролизного лигнина (после СССР полно таких проблем). А если производство сравнительно безотходное (строительство из массы дерева), то может быть и "экологичным", в той мере насколько это вообще возможно для производств.
cry_san
29.12.2023 07:19+1Как бы поджечь стальную конструкцию сложнее, чем деревянную, не?
ivankudryavtsev
29.12.2023 07:19+1А зачем? Предлагаете срочно переезжать в морские контейнеры из деревянных домов?
tzlom
29.12.2023 07:19+3единственное что загорается у ветряка это мотор, в этом случае и стальная под списание
Dmitry_Dor
29.12.2023 07:19+1единственное что загорается у ветряка это мотор
Генератор
/zanuda
ssj100
29.12.2023 07:19+1а если это ветряк чтоб раскручивать Землю или создавать ветер для борьбы с глобальным потеплением.
outlingo
29.12.2023 07:19+10Когда начинать ожидать сообщения об "обученных русских боевых дятлах", "специально выведенных русских жуках-древоточцах" и "генетически модифицированных северных термитах" которых создали и подготовили чтобы обрушить зеленую энергетику по приказу тирана?
ru1z
29.12.2023 07:19жуках-древоточцах
Эта проблема существует уже давно и, похоже, обостряется повсеместно (во всяком случае, экологи уже "держут в курсе"). Но проблема с жуками-древоточцами - имхо больше относятся к живой древесине, а не к композитам с пропитками.
Dynasaur
29.12.2023 07:19+6Что мешает стальные модули делать того же размера, что и фанерные и точно так же доставлять?
impwx
29.12.2023 07:19+7Тот же вопрос. В статье конечно упомянуто одной фразой:
Стальные башни, конечно, тоже могут быть модульными, если эти цилиндры разрезать на более мелкие части, но дополнительные усилия, необходимые для скрепления частей вместе, увеличивают как стоимость, так и техническое обслуживание.
Но что это за "дополнительные усилия" такие? Скрепить болтами? Или в худшем случае сварить? С моей дилетантской точки зрения это не настолько уж трудоемкое дело
Revertis
29.12.2023 07:19Мне кажется, у деревянных конструкций преимущество в том, что их клеят. И склеить слои можно по всей площади, что делает конструкцию крепче, чем если скреплять болтами по периметру.
Dynasaur
29.12.2023 07:19+1А металл можно сварить по периметру
Revertis
29.12.2023 07:19Интересно, почему сейчас так не делают? Есть, видимо, причины.
tzlom
29.12.2023 07:19+2да так и делают, никто 200 метровую трубу не везёт, но каждый сегмент стараются сделать как можно длиннее, т.к. нужны точные фланцы и куча дорогого крепежа, иначе он кривой выйдет.
Дерево гораздо более податливое и его по месту можно подправить, а после крепления копеечными гвоздями получается не обслуживаемое соединение по прочности не уступающее болтовому
Dynasaur
29.12.2023 07:19А ещё есть заклёпочное соединение - по прочности лучше болтов и дешевле и быстрее и болтов и сварки
sptor
29.12.2023 07:19+10Особенно пикантно на фоне заявления
В мире дорожных туннелей, мостов и развязок многие представители ветряной промышленности говорят, что доставка этих огромных металлических конструкций к местам установки турбин превратилась в настоящую головную боль, что фактически ограничивает высоту новых стальных турбин.
звучит озвученое в той же статье
лопасти, изготовленные преимущественно из стекловолокна, прикреплённые к генератору, который при вращении вырабатывает электричество
То есть все различие в материале башни, но фокус в том, что именно доставка лопастей и представляет основную проблему в строительстве ветряков. Они не модульные, и доставляются, что на зывается "в сборе". И именнно вопрос доставки лопастей и является ограничивающим фактором, модули башен обычно все же поменьше , плюс их можно делать меньше если нужно , укрупняют их как раз по причине удешевления и ускорения сборки.
Dynasaur
29.12.2023 07:19+1люди просто взялись делать столбы из фанеры, а теперь пытаются придумать зачем это надо
Jury_78
29.12.2023 07:19+5что использование дерева вместо стали полностью устраняет углеродный след ветряных турбин, делая их углеродно-отрицательными.
То чем склеивают фанеру совсем без следа? :)
tzlom
29.12.2023 07:19+1вполне возможно что выбросы углерода на изготовления клея по весу меньше чем углерод заключенный в фанере из которой собрана башня
SinsI
29.12.2023 07:19+3Куда интереснее было бы исследовать возможности по изготовлению из дерева лопостей - например, из "пуленепробиваемого" дерева увеличенной плотности, что прочнее стали.
Главная проблема с ветряками - их утилизация после выхода из строя, а с деревом такой проблемы не стоит.
Jury_78
29.12.2023 07:19+1Тут тоже проблема...
Это происходит потому, что деревья при жизни забирают углекислый газ из
атмосферы, а когда их срубают, углерод сохраняется в древесине. Пока
дерево не сгниёт или не будет сожжено, углерод не будет высвобождаться.
sptor
29.12.2023 07:19С лопастями все сложно, они должны быть легкими и одновременно прочными - при их то размерах, именно потому они из стекловолокна а не из металла, боюсь деревом заменить не выйдет - слишком тяжелыми они будут.
SinsI
29.12.2023 07:19Дерево, о котором речь - специально обработанное.
Причём наука не стоит на месте - уже придумали более прочный вариант, который к тому же проще изготавливать.
sptor
29.12.2023 07:19Есть несколько вопросов, насколько хорошо эти процессы масштабируются это раз, сколько это стоит два (особено в сравнении с текущими решениями), обладает ли это материал нужными характеристиками на сжатие растяжение судя по всему с нагрузкой на растяжение которая лопастям важна там не все так хорошо (по естественным причинам)
. The material also showed enhanced mechanical properties, with an increase of about 5 times in compression perpendicular to grain, 2 times more flexural strength and 50% more flexural stiffness. Tensile strength was not appreciably increased, which may be attributable to the large brittleness of this property.
Четвертый вопрос как насколько будет трудоемко отформовать лопасть размера нужного для современного ветряка. Ну и еще вопро про то, все ли породы дерева для этого годятся, исследование было на тропических породах с изначально высокой плотностью древесины как понимаю.
Плотность там, кстати, я так понял по результату в среднем 1,3 г/см3, у стекловолокна от 2,1 до 2,7 если верить быстрому гуглежу.
d2ab
29.12.2023 07:19Так проблема с утилизацией лопастей, а они так и остались из стекловолокна. Проблемы с утилизацией металлолома нет, причем мне кажется, что разобрать деревянную цельноклееную башню гораздо сложнее, чем порезать стальную на металлолом.
Arhammon
29.12.2023 07:19Не очень понятно что все возятся с этой древесиной? Современные стабилизированные деревяшки - это грубо армированная древесным волокном пластмасса.
ru1z
29.12.2023 07:19Скорее всего это финансируется на госуровне, тоже "импортозамещение" чего-то, например, вероятно дорожающих металлов, углеводородов (нефть для пластиков тоже не вечна, сейчас оценки - 40 лет с соотвествующим удорожанием, а с разными асфальтенами и подобным такая же разработка предстоит, работы исследователям на века). Т.е. переход на целлюлозные биополимеры (биопластики), попытка выжать максимум из саморастущей (не настолько стабильно дорожающей) древесины, где технологии хорошо отработаны.
Arhammon
29.12.2023 07:19+1Просто из любой новости про дерево, целлюлозу, бумагу и прочую "экологичность". Всегда один вопрос - вот в дереве кроме хорошей прочной целюлозы, есть еще беспонтовый лигнин, вот когда полигоны с миллионами тонн отходов обработки дерева придумают как использовать?
ru1z
29.12.2023 07:19Знакомый химик, который этим занимался считал, что лигнин проще сжигать и обогреваться. Работают над лигнином, есть варианты, но дело не столько в технологии, сколько в экономике дела. Идей полно, слишком много хороших идей для такого обьекта. Сейчас запущены грантовые проекты, финансируются разработки, что-то да получится. С дилетантской точки зрения проще обьект поменять, выращивать что-то более простое для обработки. Мимо лигнина и вообще мимо проблемы мусора не пройдешь, к сожалению.
ssj100
29.12.2023 07:19а он не гниет образуя биомассу/почву ?
Делать брикеты, не вариант?
ru1z
29.12.2023 07:19+1С той же дилетантской точки зрения лигнин гниет (компонент древесины как никак), но это сшитая полиароматика, поэтому "гниет" хуже целлюлозы, сапрофитам сложнее перерабатывать. Если бумажное производстов поставлено неправильно, то лигнин как отход бумажного производства выбрасывают в смеси с реактивами которые применяли для очистки, обычно это серная кислота и так образовывались отвалы гидролизного сернокислого лигнина, то это заметная проблема и сгнить эти отвалы в обозримом будущем сами по себе уже не смогут. Про экологию вопроса особенно писать не буду и так понятно что хорошего около завалов нет (если проблемы со стоками у завода, то это тоже головная боль, токсично для всяких водных), а еще это дело может тлеть и так полиароматика с серными, азотными и всем остальным летит в воздух. Т.е. просто сжигать в смеси лигнин нельзя, то есть сначала очистить от реагентов и как-то переработать или сжечь.
В брикеты или наполнители oчищенный лигнин можно, вариантов полно. Используют и как наполнитель и как компонент удобрений, а успешные деятели даже как "медикаменты". В общем, задействованы все стандартные варианты бизнеса на отходах.
Arhammon
29.12.2023 07:19+1Само дерево из дилетанского жизненного опыта гниет намного хуже чем современные пластиковые пакеты... Нашел на даче яблоневое бревно которому лет 15. Так как дерево больное - однозначно в дрова. Но чуйка подсказала - что-то не так. Распустил, так оно оказалось лучше чем специально высушенный вариант(яблоня ужасно трескается при сушке), больные участки как-то ферментировались и не потерялись прочности. Яблоня и так очень красивое дерево, а тут еще супер узор. Пришлось подарить профессиональному резчику, не мой уровень такую красоту портить...
Тот же мореный дуб(настоящий) это уже натуральная природная пластмасса.
Kanut
29.12.2023 07:19Ну так естественно что сухое дерево не особо гниёт. Вы его положите в лужу и посмотрите что с ним будет.
Arhammon
29.12.2023 07:19Ну вот мореный дуб и положили на тысячу лет "в лужу"...
Ради интереса порылся в гугле на земле в лесу ствол разлагается 150-300лет, оставшися частично в воздухе 350-600 лет... И правда ведь пластик может быстрее дерева разлагаться...
Kanut
29.12.2023 07:19Мореный дуб он не в луже лежит. Там где он лежит обычно кислорода практически нет.
А отдельные виды пластика разлагаются и 700 лет. Хотя конечно можно найти пластик, который за полгода это сделает.
Arhammon
29.12.2023 07:19Понятно, что кругляк пластика размером с дерево разлагается не так быстро как пакет, но постоянное тыканье, что пластики долго разлагаются за десятилетия надоело уже. "Натуральные" вещи тоже разлагаются не мгновенно и тоже требуют "особых условий".
Kanut
29.12.2023 07:19Жалуются на пластик потому что в куче мест "пластиковый" мусор уже стал огромной проблемой.
Ну то есть если совсем грубо, то тонны дерева не вымывает на пляжи. Оно не плавает по морям образуя "острова". В нем не запутываются животные. И оно не валяется горами на свалках, особенно в странах третьего мира.
И это даже если забыть про микропластик, который мягко говоря не факт что безобидный.
iDeviL
29.12.2023 07:19Тонны древесины так же вымывает на берег, во время штормов )) Но "фанера" из которой сделан ветряк, к дереву отношения имеет мало т.к. пропитывается эпоксидкой и ближе к композиту, следовательно будет большая проблема с утилизацией, примерно такая же, как и с лопастями.
dm9857644239
29.12.2023 07:19Экологично, только нужно понимать, что деревья вырубаются в странах третьего мира и недавно еще в России. Свои леса Европа бережет. Да и вообще, глупость полная, строить промышленные конструкции из дерева, а не из стали.
Kanut
29.12.2023 07:19+3Свои леса Европа бережет.
"Дикие" леса бережёт. В лесохозяйствах вырубка и посадка нового леса леса это норма.
chieftain_yu
То есть хвойная конструкционная фанера. Или даже дельта-древесина.
Понятно.