Shaping of bridge spans from decommissioned wind turbine blades

• Autorzy: Rajchel Mateusz , Kulpa Maciej

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.07.18

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie przęseł obiektów mostowych z wyeksploatowanych łopat turbin wiatrowych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

In the wind energy sector, about 2.5 million tons of composite materials are used, mainly placed in wind turbine blades. The first generation of turbines is just ending its life after about 20 years of operation and is successively replaced with modern turbines. By 2025, about 14 thousand blades will be withdrawn from use, which corresponds to 40 - 60 thousand tons of composite materials. Therefore, numerous research and development works are currently being carried out to develop various methods of recycling decommissioned blades, including those enabling their reuse. The paper presents various concepts of bridge spans, shaped with the use of composite wind turbine blades. In particular, the spans of a footbridge and a road bridge, developed in the Department of Roads and Bridges of the University of Technology.

PL

W sektorze energetyki wiatrowej jest w użytkowaniu ok. 2,5 mln ton materiałów kompozytowych, zastosowanych głównie w łopatach turbin wiatrowych. Pierwsza generacja turbin kończy swoją żywotność po ok. 20 latach eksploatacji i jest sukcesywnie wymieniana na turbiny nowoczesne. Do końca 2025 r. zostanie wycofanych z użytkowania ok. 14 tys. łopat, co odpowiada 40 - 60 tys. ton materiałów kompozytowych. W związku z tym obecnie prowadzone są prace badawczo-rozwoje, mające na celu opracowanie różnych metod recyklingu zużytych łopat, w tym umożliwiających ponowne ich wykorzystanie (reuse). W artykule przedstawiono różne koncepcje przęseł obiektów mostowych, ukształtowanych z wykorzystaniem kompozytowych łopat turbin wiatrowych. Opisano przęsła kładki dla pieszych oraz mostu drogowego opracowane w Katedrze Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej.

Słowa kluczowe

EN

wind turbine blade; WTB; recycling; FRP composite; fibre reinforced polymer; bridge span; footbridge; WTB laminate; hybrid span; numerical analysis

PL

łopata turbiny wiatrowej; WTB; recykling; kompozyt FRP; polimer zbrojony włóknami; przęsło mostu; kładka dla pieszych; laminat WTB; przęsło hybrydowe; analiza numeryczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 7
• Strony: 139--146
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Rajchel Mateusz

• Rzeszów University of Technology

• https://orcid.org/0000-0003-4930-3443

autor

Kulpa Maciej

• Rzeszów University of Technology

• https://orcid.org/0000-0002-8550-7382

Bibliografia

• [1] GWEC (Global Wind Council) Global Wind Report – Annual Market Update 2017; Global Wind Energy Council: Brussels, Belgium, 2017.
• [2] Mishnaevsky Jr. L., Branner L., Petersen, Beauson J., McGugan M., Sørensen B.F. Materials for Wind Turbine Blades: An Overview. Materials. 2017.
• [3] Job S. Recykling glass fibre reinforced composites – history and progres. Reinforced Plastics. 2013.
• [4] Beauson J., Brondsted P. Wind Turbine Blades: An End of Life Perspective. In: Ostachowicz W. et al. (eds.), MARE -WINT: New Materials and Reliability in Offshore Wind Turbine Technology. Springer. 2016; https://doi:10.1007/978-3-319-39095-6_23.
• [5] Siwowski T., Rajchel M., Kulpa M., Adamcio A. Zastosowanie zużytych łopat turbin wiatrowych w budownictwie mostowym. Materiały Budowlane. 2021; 4.
• [6] Siwowski T., Rajchel M. Kształtowanie mostowych dźwigarów hybrydowych typu „kompozyt FRP – beton”. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, t. XXXIII, z. 63 (1/I/16), styczeń - marzec, 2016, s. 307-320.
• [7] Zhang C. Life cycle assessment (LCA) of fibre reinforced polymer (FRP) composites in civil applications. In: Pacheco – Tor gal F. et al. (eds.), Eco -efficient Construction and Building Materials, Woodhead Publishing. 2014; https://doi.org/10.1533/9780857097729.3.565.
• [8] Spek snij der S. Reuse of wind turbine blades in a slow traffic bridge. Ma sters The sis, Faculty of Industrial Design Engineering, Delft University of Technology, Delft, The Netherands. 2018.
• [9] ReWind. Repurposing wind blades. Driving innovation in wind farm decommissioning. www.re-wind.info.
• [10] https://www.anmet.com.pl.
• [11] Rajchel M., Kulpa M., Wiater A., Siwowski T. Repurposing a Decommissioned Wind Turbine Blade for Bridge Construction: An Experimental Investigation. Journal of Composites for Construction ASCE, 29 (1), https://doi.org/10.1061/JCCOF2.CCENG-4765.
• [12] EN 1991-2:2007. Eurocode 1: Actions on structures. Part 2: Traffi cloads on bridges. European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.
• [13] CEN/TS 19101. (2022). Design of fibre polymer composite structures. European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.
• [14] ACI 440.1R-06. Guide for design and construction of structure concrete reinforced with FRP bars. American Concrete Institute, Farmington, Michigan, USA. 2006.
• [15] BD 90/05 – Design of FRP Bridges and Highways Structures. Design Manual for Roads and Bridges (DMRB), Volume 1, Section 3, Part 17. The Highways Agency, Scottish Executive, Welsh Assembly Government, The Departament for Regional Development Northern Ireland. 2005.
• [16] Wiater A., Rajchel M., Siwowski T. FRP Material Properties of Various Decommissioned Wind Turbine Blades for Structural Repurposing. In CICE 2025: 12th International Conference on Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites in Civil Engineering (in press). 2025.
• [17] Rajchel M., Kulpa M., Siwowski T. Repourposing of FRP composite decomissioned wind turbine blades in bridge construction. In CICE 2025: 12th International Conference on Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites in Civil Engineering. 2025.
• [18] EN 1990:2004. Eurocode 0: Basis of structural design. European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.