將風力發電機葉片切成兩半的過程。

 

圖片來源：TNO

 

荷蘭應用科學研究組織（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，專門開發可持續材料，以推進風機葉片回收計劃。
 

隨著風能在歐洲的增長速度，TNO預計海上風力發電機葉片在其25年的使用壽命結束后，每年將產生約400萬噸廢料。"TNO風能技術高級顧問Harald van der Mijle Meijer說："我們不僅需要擺脫現在被掩埋或焚燒的一大堆發電機葉片，而且政府對風電場建設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電機在很大程度上是可以回收的。大多數部件，如基礎和塔架，已經可以被回收，但對于葉片，還沒有具有商業吸引力的解決方案"。
 

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量和擴大規模方面存在缺點，TNO和Brightland材料中心的專家們集中精力開發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合材料，用于可回收產品。研究人員指出，這種方法確保了重復使用回收材料的佳結果。
 

"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展和創新，在這種情況下是熱塑性復合材料。這些材料由塑料和纖維組成，這使得它們特別堅固，"TNO業務發展經理Richard Janssen說。Janssen在Brightlands材料中心工作。"因此，你可以在更多的產品中看到它們，從汽車零件到體育用品。風力發電機葉片也由復合材料組成，但有一種特別的類型：熱固性復合材料。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合材料中使用這些纖維，使其在使用后更簡單地被拆開"。
 

據TNO專門研究熱解的高級科學家材料的Mariusz Cieplik說："這是我們以前開發的生產生物炭的技術的延伸，這是一種土壤改良劑，我們通過熱解的方式從生物質中制成。我們現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，這項技術已經超出了實驗室的范圍。我們現在有一個試驗工廠，可以在幾噸的規模上制造生物炭。而且我們已經成功地復制了用于發電機葉片回收的工藝。"
 

"我們使這對供應鏈上的所有各方都有吸引力，"van der Mijle Meijer補充說。"各行業的制造商，例如汽車行業，越來越有法律義務在其產品中使用回收材料。而風能行業有一個廢物問題。我們將這兩個結合起來。我們的創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品，如汽車零部件、家具、包裝、智能手機--太多了。
 

幾年后，TNO預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量的半成品或成品。TNO正在歐洲范圍內與工業界、政府和知識伙伴討論這個問題，目的是大規模地組織這個項目。