Mistä tuulivoimala on tehty
Mistä isot tuulimyllyt on tehty: Vestasin luvuilla teräs on yli 80 prosenttia massasta, kupari alle prosentti. Lavat, torni ja magneettien maametallit.
Iso tuulivoimala on massaltaan lähes kokonaan terästä: Vestasin ilmoittamissa nykymalleissa teräs ja rauta ovat noin 82–89 prosenttia turbiinin massasta. Loput ovat pääosin lasi- ja hiilikuitukomposiittia lavoissa, polymeerejä, alumiinia ja alle prosentin verran kuparia. Harvinaisia maametalleja on vain niissä voimaloissa, joiden generaattorissa on kestomagneetit. Sivu kulkee turbiinin läpi osa osalta.
| Materiaali | V150-6.0 MW (773 t) | V172-7.2 MW (928 t) | V150-4.5 MW (446 t) |
|---|---|---|---|
| Teräs ja rauta | 86,4 % | 87,6 % | 83,5 % |
| Alumiini ja seokset | 1,5 % | 1,1 % | 1,1 % |
| Kupari ja seokset | 0,6 % | 0,6 % | 0,7 % |
| Polymeerit | 4,4 % | 4,2 % | 3,6 % |
| Lasi- ja hiilikuitukomposiitti | 5,2 % | 5,7 % | 10,0 % |
| Elektroniikka | 0,9 % | 0,5 % | 0,8 % |
| Voiteluaineet ja nesteet | 0,4 % | 0,3 % | 0,3 % |
Mistä tuulivoimala on tehty osa osalta?
Tuulivoimalan pääosat ovat torni, konehuone, lavat ja generaattori, ja materiaali vaihtelee osan mukaan. Konkreettisen kuvan antavat Vestasin ilmoittamat massaosuudet kolmelle turbiinimallille.
Luvut ovat Vestasin sisäisiin tai ulkopuolisesti tarkastettuihin elinkaarianalyyseihin perustuvia arvioita, ja ne kuvaavat turbiinia. Vestas toteaa esimerkiksi V162-6.2 MW -mallin koostuvan noin 88 prosentista metalleja ja 10 prosentista polymeerejä ja komposiitteja. Muiden valmistajien turbiinit poikkeavat tästä jonkin verran.
Mistä tornit tehdään?
Tuulivoimalan torni tehdään tyypillisesti teräksestä, ja teräs on siksi turbiinin massan suurin yksittäinen aines. Kun teräksen ja raudan osuus on 82–89 prosenttia massasta, voimalan raaka-aineet eivät ole harvinaisia metalleja vaan tavallista terästä. Kriittisten metallien massaosuus on siis turbiinissa pieni, vaikka niiden merkitys toimitusvarmuudelle on suuri. Käytöstä poistetun voimalan kohtalo käydään läpi sivulla tuulivoimaloiden kierrätys.
Mistä tuulivoimalan lavat on tehty?
Lavat tehdään komposiittimateriaalista, jossa lasi- ja hiilikuitu on sidottu hartsiin. Vestasin luvuissa lasi- ja hiilikuitukomposiitin osuus vaihtelee mallista riippuen noin 4,5 prosentista noin 10 prosenttiin turbiinin massasta, ja polymeerit tulevat siihen päälle.
Paljonko tuulivoimalassa on kuparia?
Kuparin osuus tuulivoimalan massasta on pieni, Vestasin malleissa 0,5–0,7 prosenttia, mutta tonneina se on silti merkittävä. Laskemalla: 0,6 prosenttia 773 tonnin V150-6.0 MW -turbiinista on noin 4,6 tonnia. Vestas laskee kuparin mukaan turbiinin kokonaismassaan omana ryhmänään.
Käyttääkö tuulivoimala harvinaisia maametalleja?
Vain osa tuulivoimaloista käyttää harvinaisia maametalleja: ne, joiden generaattorissa on kestomagneetit. Magneeteissa on neodyymiä ja dysprosiumia, ja harvinaiset maametallit ovat karkeasti kolmanneksen magneetin painosta. Ilman kestomagneettigeneraattoria voimala ei tarvitse maametalleja lainkaan.
EU:n tutkimuskeskus JRC arvioi, että neodyymin, dysprosiumin, praseodyymin, terbiumin ja boorin kysyntä todennäköisesti kasvaa tuulivoiman myötä, enemmän maalla kuin merellä. Lontoon yliopiston (UCL) merituulivoimaa koskeva tutkimus arvioi, että merituulivoiman maametallitarve voi vuoteen 2040 mennessä kasvaa nykyiseen kysyntään verrattuna jopa 16-kertaiseksi neodyymillä, 13-kertaiseksi dysprosiumilla, 31-kertaiseksi praseodyymillä ja 20-kertaiseksi terbiumilla. JRC varoittaa myös, että EU:n suunnitelmien mukainen tuulivoiman rakentaminen vuoteen 2050 voisi yksinään vaatia enemmän dysprosiumia ja terbiumia kuin EU:n markkinoilla nykyisin on. USGS:n tutkimuksen mukaan muita tuulivoiman pääraaka-aineita ei todennäköisesti uhkaa pulaa, harvinaisia maametalleja lukuun ottamatta.
Se, mistä maametallit tulevat, on oma tarinansa: Yhdysvaltain tuonnissa Kiinan osuus oli 70 prosenttia vuosina 2020–2023. Lue lisää sivuilta harvinaiset maametallit ja mihin metalleja käytetään.
Usein kysyttyä
Käyttääkö jokainen tuulivoimala harvinaisia maametalleja?
Ei käytä. Harvinaisia maametalleja, erityisesti neodyymiä ja dysprosiumia, on vain kestomagneettigeneraattoreiden magneeteissa. Muunlaisissa generaattoreissa magneetteja ei ole.
Kuinka paljon tuulivoimalassa on kuparia?
Vestasin ilmoittamissa malleissa kupari ja kupariseokset ovat 0,5–0,7 prosenttia turbiinin massasta. Esimerkiksi 773 tonnia painavassa V150-6.0 MW -mallissa se tarkoittaa laskennallisesti noin 4–5 tonnia.