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將風力發(fā)電機葉片切成兩半的過程。
圖片來源：TNO
荷蘭應(yīng)用科學研究組織（TNO，荷蘭海牙）是一個獨立的研究組織，它正在與Brightlands材料中心（荷蘭蓋倫）合作，該中心是TNO和林堡省的一個倡議，專門開發(fā)可持續(xù)材料，以推進風機葉片回收計劃。
隨著風能在歐洲的增長速度，TNO預(yù)計海上風力發(fā)電機葉片在其25年的使用壽命結(jié)束后，每年將產(chǎn)生約400萬噸廢料。"TNO風能技術(shù)高級顧問Harald van der Mijle Meijer說："我們不僅需要擺脫現(xiàn)在被掩埋或焚燒的一大堆發(fā)電機葉片，而且政府對風電場建設(shè)者和其所有者的要求也越來越嚴格。"在許多，競標建造海上風電場的公司必須能夠證明風力發(fā)電機在很大程度上是可以回收的。大多數(shù)部件，如基礎(chǔ)和塔架，已經(jīng)可以被回收，但對于葉片，還沒有具有商業(yè)吸引力的解決方案"。
目前的風機葉片有50%以上是玻璃和碳纖維，原則上是適合再利用的。由于機械或化學回收在質(zhì)量和擴大規(guī)模方面存在缺點，TNO和Brightland材料中心的專家們集中精力開發(fā)一種涉及熱解的熱化學工藝，在這種工藝中，材料在沒有氧氣的情況下被加熱到近500ºC，釋放出纖維。然后它們可以被加工成熱塑性復(fù)合材料，用于可回收產(chǎn)品。研究人員指出，這種方法確保了重復(fù)使用回收材料的佳結(jié)果。
"我們在這里與一組研究人員一起工作，研究高分子材料的發(fā)展和創(chuàng)新，在這種情況下是熱塑性復(fù)合材料。這些材料由塑料和纖維組成，這使得它們特別堅固，"TNO業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Richard Janssen說。Janssen在Brightlands材料中心工作。"因此，你可以在更多的產(chǎn)品中看到它們，從汽車零件到體育用品。風力發(fā)電機葉片也由復(fù)合材料組成，但有一種特別的類型：熱固性復(fù)合材料。它們也包含纖維，但卻是一種不同類型的塑料，在生產(chǎn)過程中會變硬，而且非常難以回收。熱解是解決這一問題的方法，使纖維得以回收。然后，我們在更容易回收的熱塑性復(fù)合材料中使用這些纖維，使其在使用后更簡單地被拆開"。
據(jù)TNO專門研究熱解的高級科學家材料的Mariusz Cieplik說："這是我們以前開發(fā)的生產(chǎn)生物炭的技術(shù)的延伸，這是一種土壤改良劑，我們通過熱解的方式從生物質(zhì)中制成。我們現(xiàn)在正在使該工藝適用于回收風力渦輪機葉片。這兩個過程有很大的相似之處。在這兩種情況下，目的是將熱解過程中釋放的東西與剩余的固體完全分離。此后，這項技術(shù)已經(jīng)超出了實驗室的范圍。我們現(xiàn)在有一個試驗工廠，可以在幾噸的規(guī)模上制造生物炭。而且我們已經(jīng)成功地復(fù)制了用于發(fā)電機葉片回收的工藝。"
"我們使這對供應(yīng)鏈上的所有各方都有吸引力，"van der Mijle Meijer補充說。"各行業(yè)的制造商，例如汽車行業(yè)，越來越有法律義務(wù)在其產(chǎn)品中使用回收材料。而風能行業(yè)有一個廢物問題。我們將這兩個結(jié)合起來。我們的創(chuàng)新工藝使我們能夠在兩方面增加價值。我們從葉片中提取的材料可用于許多高價值產(chǎn)品，如汽車零部件、家具、包裝、智能手機--太多了。
幾年后，TNO預(yù)計葉片回收將在各地的一些地方進行，好是在葉片從海上或陸地運來的主要港口附近。然后在那里建立中心，將廢棄的葉片變成高質(zhì)量的半成品或成品。TNO正在歐洲范圍內(nèi)與工業(yè)界、政府和知識伙伴討論這個問題，目的是大規(guī)模地組織這個項目。