CETEC 计划旨在将完全复合材料风力涡轮机叶片可回收性技术商业化
一个由行业和学术领袖组成的联盟开发了一项新技术,该技术将为用于制造风力涡轮机叶片的热固性复合材料实现循环提供最后的技术步骤。为确保其采用并推动整个风电行业的循环经济,一项名为 CETEC(热固性环氧树脂复合材料循环经济)的新计划已成立。在三年内,CETEC 的目标是在新技术的商业化基础上,提供一个全方位的解决方案,为工业采用做好准备。
CETEC 部分由丹麦创新基金(IFD,奥胡斯,丹麦)资助,由可持续能源解决方案领导者维斯塔斯(奥胡斯)牵头,涉及工业和学术领袖,包括奥林公司(美国密西西比州克莱顿),生产商环氧树脂,丹麦技术研究所(DTI,Taastrup,丹麦)和奥尔胡斯大学(丹麦)。
由相同合作伙伴推动的创新计划 DreamWind 开发的新技术包括两步过程。首先,将热固性复合材料分解成增强纤维和树脂(环氧树脂)。然后,通过一种新的化学循环过程,环氧树脂被进一步分解成类似于原始材料的基本成分。这些材料可以重新引入到新涡轮叶片的制造中,构成环氧树脂的新圆形路径。
“环氧基材料的化学循环将允许将这些高度稳定的聚合物链解构为分子构建块。这些积木易于加工,可用于生产新的环氧树脂,其质量与原始材料相同,”奥尔胡斯大学的 Troels Skrydstrup 教授指出。 “以这种方式避免失去宝贵的分子复杂性是一个非常理想的概念,也是实现可持续材料的重要一步。”
据合作伙伴称,由于热固性复合材料的性质,风力涡轮机 85-90% 是可回收的,涡轮叶片材料构成了无法回收的剩余百分比(参见“定义使用寿命结束时的风力叶片景观”有关 EOL 风力叶片的更多信息)。 CETEC 的目标是缩小这种回收差距,并在整个风能行业消除浪费方面向前迈出重要一步。
“随着全球对未来净零排放的承诺增加,确保风能行业能够可持续扩展至关重要,其中包括维斯塔斯实现我们到 2040 年生产零废物涡轮机的雄心,”可持续性和先进材料负责人 Allan Korsgaard Poulsen 说,维斯塔斯创新和概念。 “利用化学循环环氧树脂的这一新技术突破,CETEC 项目将成为维斯塔斯实现这一目标的重要里程碑,并在未来叶片退役不再需要垃圾填埋场。”
“复合材料的关键特性是它们独特的低重量和高强度组合。这是由两种不同材料——纤维和环氧树脂——的强结合所决定的,”丹麦技术研究所团队经理、博士西蒙·弗罗利希补充道。 “困境在于,这种牢固的结合也是使这些材料难以回收的特征。因此,CETEC 新技术的开发,能够在 EOL 拆卸复合材料是一个游戏规则改变者,这将使我们能够在新的循环价值链中捕捉每个材料流所代表的价值。”
总之,CETEC 的解决方案计划解决环氧树脂缺乏可用回收技术的问题。这反过来又会为风能行业引入新的回收解决方案创造可能。据报道,这具有捕获商业价值的巨大潜力,特别是在围绕制造业废物管理的监管正在收紧以服务于更广泛的可持续发展议程的市场中。完全开发后,该解决方案也可能对其他在生产中依赖热固性复合材料的行业产生影响,例如汽车和航空。
“作为风能行业领先的环氧树脂生产商和全球供应商,Olin 很自豪能够为这个重要的可持续发展项目提供我们的技术专长,”Olin 的 TS&D 负责人 Leif Ole Meyer 说。 “开发通过创造循环来缩小现有热固性塑料差距的技术是将我们的资源效率可持续性目标付诸行动的另一个例子。这项创新将帮助该行业最大限度地减少原始材料来源的消耗,并增加材料的再利用和回收利用。”
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