NREL,阿科玛研究可回收的热塑性复合材料风力涡轮机叶片
图片来源:NREL
为了实现可回收的风力涡轮机叶片,美国能源部国家可再生能源实验室(NREL,美国科罗拉多州戈尔登)的研究人员与阿科玛公司(美国宾夕法尼亚州普鲁士国王)合作,最近证明热塑性树脂的可行性,并在 NREL 制造的热塑性复合材料叶片上验证了其结构完整性。
NREL 还宣布开发一种技术经济模型,以探索在叶片中使用热塑性树脂的成本效益。根据 NREL 的说法,与传统的热固性树脂(如环氧树脂)相比,用热塑性树脂制造风力涡轮机叶片将使涡轮机叶片更可回收,并使叶片更长、更轻、成本更低——更低的成本来自于能够在室温下固化 NREL 的热塑性树脂,消除相关的工艺和人工成本。研究人员确定,新工艺可使叶片的制造成本降低约 5%。
NREL 是位于科罗拉多州博尔德附近 Flatirons 校区的复合材料制造教育和技术 (CoMET) 设施的所在地。在那里,研究人员设计、制造和测试复合材料涡轮叶片。他们之前通过制造 9 米复合材料风力涡轮机叶片证明了热塑性树脂系统的可行性。他们通过制造和结构验证了一个 13 米长的热塑性复合材料叶片与几乎相同的热固性叶片进行了比较。这项工作与阿科玛和其他先进复合材料制造创新研究所(美国田纳西州诺克斯维尔的 IACMI)合作伙伴的工作相结合,展示了远离热固性树脂系统的优势。 NREL 表示,热塑性树脂还可以让制造商在现场制造叶片,从而缓解该行业在向更大更长的叶片发展的趋势中面临的问题。
“使用热固性树脂系统,就像煎鸡蛋一样。你无法扭转这种局面,”NREL 的高级工程师德里克·贝瑞 (Derek Berry) 说。 “但是使用热塑性树脂系统,你可以用它制作刀片。你把它加热到一定的温度,它又会融化。你可以取回液态树脂并重复使用。” Berry 是一篇题为“热塑性复合风力涡轮机叶片和热固性复合风力涡轮机叶片的结构比较”的新论文的合著者,该论文发表在可再生能源杂志上 .
树脂