Élimination des lames : Notre engagement en faveur du développement durable

7 novembre 2023

Par Patrick Richardson, gestionnaire, Optimisation de la technologie éolienne

Les États-Unis se sont fixé pour objectif de décarboniser le secteur de l'électricité du pays d'ici 2035 et de rendre l'économie neutre en carbone d'ici 2050. Grâce en grande partie à des investissements majeurs dans les énergies propres, encouragés par la loi sur la réduction de l'inflation de 2022, le pays fait des progrès significatifs dans la réalisation de ces objectifs.

L'énergie éolienne a un rôle essentiel à jouer, avec 70 000 turbines éoliennes totalisant une capacité de 146 gigawatts en service aujourd'hui, soit suffisamment pour alimenter 46 millions de foyers américains en électricité propre et fiable. Et la capacité éolienne américaine devrait augmenter de manière significative au cours des 10 à 15 prochaines années.

Il s'agit d'une grande avancée pour la cause de la réduction des émissions de carbone, mais elle s'accompagne du fait inévitable que chaque éolienne qui est montée doit, un jour ou l'autre, être démantelée. Dans le cadre de la transition de la société vers les énergies propres, nous devons élaborer et mettre en œuvre des stratégies pour gérer durablement les équipements qui arrivent en fin de vie.

La plupart des parcs éoliens sont conçus pour une durée de vie de 30 à 40 ans. Toutefois, en raison des progrès technologiques considérables réalisés au cours des 15 dernières années, certains projets existants font l'objet d'une remise à niveau, c'est-à-dire qu'ils remplacent les anciens équipements par une technologie plus moderne et plus efficace, capable de produire davantage d'énergie. Le repowering est économiquement rationnel : moins de turbines, plus d'énergie produite.

Le repowering implique souvent le remplacement de tous les composants de l'éolienne, à l'exception de la tour et de ses fondations en béton, bien que dans certains cas, des turbines entières et même des parties de l'ensemble du parc éolien puissent être mises hors service. La bonne nouvelle, c'est qu'il est relativement facile de récupérer plus de 90% de la masse d'une éolienne pour d'autres usages. Les tours, qui sont en acier de 100%, peuvent être recyclées et produire un nouvel acier dont l'empreinte carbone est considérablement réduite. En outre, une grande partie du reste de l'équipement, y compris le câblage, l'électronique de puissance, le moyeu et le cadre, contient de grandes quantités de matériaux récupérables. Enfin, les composants mécaniques tels que les boîtes de vitesses et les générateurs peuvent être renvoyés aux fabricants d'équipements pour être reconstruits et réutilisés.

Bien que le repowering augmente la quantité d'électricité sans carbone fournie au réseau, il entraîne également la disparition de nombreuses pales, qui sont plus difficiles à traiter que les composants métalliques des turbines. Si les pales peuvent être recyclées, le fait qu'elles soient construites à partir d'un mélange de matériaux - fibre de verre, fibre de carbone et bois de balsa - accroît la complexité technologique de l'opération.

Par le passé, de nombreuses lames déclassées finissaient dans des décharges. Selon le Département américain de l'énergieLe taux moyen actuel de mise au rebut des pales est de l'ordre de 3 000 à 9 000 par an, chiffre qui devrait atteindre 10 000 à 20 000 pales par an d'ici 2040 ; la durabilité de la mise en décharge diminuera à mesure que les volumes d'élimination des pales augmenteront.

Notre engagement

Bien que les pales soient chimiquement inertes et ne présentent aucune menace pour les écosystèmes ou l'environnement, EDF Renewables reconnaît que la mise en décharge des pales désaffectées n'est pas une solution durable. C'est pourquoi, en 2023, nous avons pris les engagements mondiaux suivants :

EDF Renewables s'engage à réutiliser, recycler ou récupérer les pales d'éoliennes mises hors service pour les projets dans lesquels nous conservons une participation totale ou partielle et un pouvoir de décision opérationnel.

En outre, nous poursuivrons nos services d'inspection et de réparation des pales, qui sont les meilleurs du secteur et qui réduisent la nécessité de remplacer les pales en prolongeant et en optimisant leur durée de vie utile.

Conformément à cet engagement, EDF Renewables North America joue un rôle de premier plan dans les discussions de l'industrie sur les moyens d'étendre l'infrastructure de recyclage des lames aux États-Unis. Ces efforts bénéficieront des crédits d'impôt pour la fabrication de pointe prévus par la loi sur la réduction de l'inflation, qui sont conçus pour stimuler la croissance du recyclage national. En plus de soutenir la recherche originale par le biais de partenariats avec des institutions aux États-Unis et en Europe, nous contribuons également à définir les normes de l'industrie et à montrer l'exemple.

Alternatives à l'élimination

Si les possibilités de détourner les lames des décharges aux États-Unis sont encore limitées, l'éventail des options s'élargit. En tête de liste, on trouve la préventionqui consiste à concevoir des lames faciles à recycler, et au moins deux fabricants mondiaux ont annoncé des lames entièrement recyclables. Réutilisation L'installation de pales usagées provenant de turbines mises hors service sur des turbines similaires encore opérationnelles. Toutefois, cette possibilité est limitée, car la plupart des turbines dotées de pales compatibles sont d'un même millésime et leur mise hors service interviendrait probablement à quelques années d'intervalle.

Réutilisation Les lames pour des applications nouvelles et différentes - des installations artistiques extérieures aux infrastructures publiques, en passant par le mobilier et la décoration de la maison ou du bureau - peuvent produire des résultats créatifs, mais le potentiel de cette méthode pour l'élimination de volumes importants est limité par la demande de produits finis.

Il reste donc le recyclage et récupération, les deux approches les plus susceptibles d'être généralisées Le recyclage peut être réalisé par des procédés chimiques, thermiques ou mécaniques. Le recyclage peut être réalisé par des procédés chimiques, thermiques ou mécaniques ; la récupération consiste à convertir l'énergie contenue dans les déchets en chaleur.

Bien que des recherches soient en cours pour améliorer les procédés chimiques et thermiques de recyclage des lames, le recyclage mécanique - qui consiste à broyer ou concasser les lames pour obtenir un produit uniforme - est l'option la plus pratique et la plus rentable qui soit. Les lames peuvent être broyées et les fibres de verre hachées qui en résultent peuvent être incorporées dans les mélanges de béton, ce qui augmente leur résistance mécanique. Les lames peuvent également être déchiquetées et utilisées pour fabriquer des produits durables tels que des meubles, des équipements de terrain de jeu ou des clôtures.

Options d'élimination

Le co-traitement du ciment est une méthode d'élimination qui récupère 30% de la masse de la lame par incinération dans un four à ciment et recycle 60% de la masse en utilisant les sous-produits de la combustion sous forme de cendres et de sable dans le ciment créé dans ce même four, ne laissant que 10% de la masse de la lame en tant que déchet. La valorisation énergétique des déchets (WTE) récupère la totalité de la lame et la traite dans des incinérateurs d'ordures ménagères pour produire de l'électricité.

Tracer la voie de la durabilité

En tant qu'entreprise visant à créer un monde meilleur en produisant de l'énergie propre, EDF Renewables s'efforce de prendre en compte tous ses impacts sur l'environnement.

Le groupe EDF mobilise ses ressources internes pour soutenir et participer à la recherche - tant aux États-Unis qu'en Europe - afin de faire progresser les connaissances scientifiques concernant les méthodes de recyclage et les utilisations des sous-produits des matériaux recyclés issus des projets d'énergie renouvelable.

Nous sommes impatients de faire notre part pour faire progresser ces nouvelles technologies passionnantes et contribuer à la durabilité de notre industrie, alors que nous nous efforçons de faire de la transition vers l'énergie propre une réalité.

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