Aus1: Ali Hadigheh博士拿著飛機零部件廢料（攝影：Stefanie Zingsheim，悉尼大學）

JEC集團在其《全球復合材料行業2020-2025年發展趨勢》報告中指出，截止2030年, 僅在中國,由復合材料(主要為玻璃纖維)制成的風力渦輪機葉片廢料就將達到18萬噸,超過歐洲的13.5萬噸,。關于風力渦輪機廢料,該報告預計從2020年至2050年間,復合年增長率將達到14%,其中美國為15%,歐洲10%,中國19%。

報告強調,與填埋和焚燒等替代方案相比,回收利用對氣候、資源、生態系統和人體健康的影響較小。然而,由于復合材料強度高、熔點高,目前回收難度較大。

為解決此問題,Hadigheh博士及其博士畢業生Yaning Wei研發出一種新的碳纖維和玻璃纖維回收方法,替代填埋處理。他們的研究成果發表在《復合材料Part B:工程學》期刊上,該方法在材料回收率和能源效率方面較過去的方法顯著提高。

 

Aus2: Yaning Wei博士完成了相關課題的博士學位（攝影：Stefanie Zingsheim，悉尼大學）

Hadigheh團隊發現,溶解處理(通過特定壓力和溫度下的溶劑分解材料)可以回收碳纖維,并帶來高凈利潤。熱回收方法(如催化熱解和熱解氧化結合)也提供較高經濟回報。

"我們的動力學分析顯示,經過預處理的碳纖維增強復合材料比未處理的更容易在較低溫度下分解," Hadigheh博士表示,"溶解預處理不僅有助于更好分解,還通過減少回收過程中的熱損耗保持了纖維機械性能。"

朝陽產業

經預處理后回收的碳纖維保留了多達90%的初始強度,比僅通過熱降解回收的碳纖維強度提高了10%。

"在實際應用中,我們成功利用混合方法回收了自行車車架和飛機零件碳纖維廢料。這不僅驗證了化學預處理的有效性,同時還提升了回收碳纖維的機械性能," Hadigheh博士說。

就在幾周前,澳大利亞迪肯大學Luke Henderson教授獲得了巨額資助——105萬澳元（約合人民幣516萬元）,用于利用再生碳纖維進行風能、太陽能和氫能高性能部件大規模生產的技術研發項目。

 

Aus3: 亞迪肯大學的Luke Henderson教授（圖片來源：亞迪肯大學）

Henderson教授表示,這筆資金為澳大利亞蓬勃發展的碳纖維回收和再制造產業提供了重要機遇。該項目旨在提升澳大利亞復合材料制造的自主能力。

他將與行業合作伙伴Gen 2 Carbon(英國碳纖維回收和再生非織造技術公司)以及Solvay(比利時聚合物和碳纖維制造企業)開展合作, 利用創新的表面改性技術對回收和原始的碳纖維進行處理，以提高可回收性。

"澳大利亞復合材料行業規模還很小,但這反而是好事," Henderson教授說,"這為我們在碳纖維回收和再制造領域占據領導地位提供了機遇。"