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完全回收利用复合材料风机叶片成为可能

    一个由工业界和学术界的领先者组成的联盟开发了一种新技术,使得回收利用风机叶片领域的热固性复合材料成为可能。

    这项新技术将推动最终技术迈向一个完全可循环的风力涡轮机价值链发展轨道。为了能够采用这项新技术,并在风电行业推进循环经济,一项名为CETEC(热固性环氧复合材料循环经济)的新倡议已经设立。3年内,CETEC旨在基于新的循环技术的商业化情况,提出一个全面的解决方案供工业界采纳。

    CETEC的部分资金由丹麦创新基金(IFD)提供,该项目由全球可持续能源解决方案的领先者维斯塔斯(Vestas)领导,并吸纳了工业界和学术界的领先者,包括世界领先的环氧树脂生产商Olin、丹麦技术研究所(DTI)和奥胡斯大学。

    DreamWind是由同样的合作伙伴推动的创新计划,在此计划下,开发了这种包含两个工艺步骤的新技术:首先,将热固性复合材料分解成纤维和环氧树脂,然后,通过一种新的化学回收过程,进一步将环氧树脂分解成类似于原生材料的基本组分。之后,可以将这些材料再次用于制造新的涡轮机叶片,从而为环氧树脂开辟了一条新的循环路径。

完全回收利用复合材料风机叶片成为可能


    由工业界和学术界组成的新联盟,为完全回收利用风力涡轮机叶片提供商业化的解决方案

    通常,风力涡轮机的85%~90%是可回收的,但由于热固性复合材料的固有属性,导致构成剩余百分比的涡轮机叶片材料不可回收。CETEC旨在缩小这一循环差距,使整个风能行业在消除废物方面向前迈出重要的一步。

    “作为全球对未来净零增长的承诺, 确保风能行业的可持续发展至关重要,这包括维斯塔斯‘到2040年实现零废物的涡轮机生产’的雄心壮志。利用这项新技术在化学回收环氧树脂方面的突破,CETEC项目将成为维斯塔斯实现这一目标的重要里程碑,未来,退役后的风机叶片不再需要填埋。”维斯塔斯Innovation and Concepts部门可持续发展与先进材料负责人Allan Korsgaard Poulsen表示。

    “复合材料的关键特性是独特的低质量与高强度的结合,这是由纤维和环氧树脂这两种不同材料的强力结合决定的。问题在于,这种强力的结合也是导致这些材料难以回收利用的原因。因此,CETEC的新技术的开发,使得使用寿命结束后的复合材料可以得到分解,这将使我们可以在新的循环价值链中捕捉到每个材料流所代表的价值。”丹麦技术研究所博士、团队经理Simon Fr?lich表示。

    “环氧基材料的化学回收,可以将这些高度稳定的聚合物链解构成分子构建块。这些构建块易于处理,可以用来生产与原生材料质量一样的新的环氧树脂。以这种方式来避免有价值的分子复杂性的损失,是一个非常理想的概念,也是迈向可持续材料的重要一步。”奥胡斯大学教授 Troels Skrydstrup博士说道。

    CETEC的解决方案将解决环氧树脂回收技术缺乏的问题,进而为将新的回收解决方案引入到风能行业而创造可能性。这对于获取商业价值有着巨大的潜力,特别是对于那些正在收紧以服务于更广泛的可持续性议程的制造业废物管理监管的市场。在得到充分发展时,该解决方案还可能会对其他依靠热固性复合材料生产的行业带来影响,如汽车和航空。

    “作为风能行业领先的环氧树脂生产商和全球供应商,Olin非常自豪能够为这一重要的可持续项目提供我们的技术专知。”Olin的T&SD 负责人Leif Ole Meyer表示,“通过创造循环来开发可以缩小热固性复合材料现有差距的技术,是我们将资源效率可持续性目标付诸行动的又一个例子。这项创新将帮助行业最大程度地减少对原生材料的消耗,增加对材料的回收再利用。”

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