CETEC项目:计划三年内,实现热固性环氧树脂复合材料风电叶片的循环经济
由维斯塔斯(Vestas),奥林(Olin),丹麦技术学院(Danish Technological Institute)和奥尔胡斯大学(Aarhus University)组成的新联盟旨在缩小热固性环氧复合材料的回收再利用差距。
图片来源:LM Windpower / Piet Simosen
工业界和学术界的领导者联盟已经开发出一种新技术,它将为使用于制造风电叶片的热固性复合材料实现循环提供最后的技术步骤。为了确保其采用并促进整个风能行业的循环经济,联盟已经建立了一项名为CETEC(热固性环氧树脂复合材料的循环经济)的新计划。CETEC计划在三年内,基于新技术的商业化,提出一种可用于工业应用的全方位解决方案。
CETEC由丹麦创新基金(IFD)部分资助,由可持续能源解决方案领导者维斯塔斯牵头,包括奥林公司(环氧树脂生产商)在内的工业和学术领导者丹麦技术研究所和奥尔胡斯大学。
由同一合作伙伴推动的创新计划DreamWind开发的这项新技术包括两个过程。首先,将热固性复合材料分解为增强纤维和树脂(环氧树脂)。然后,通过一种新颖的化学循环工艺,将环氧树脂进一步分解成类似于原始材料的基本成分。然后可以将这些材料重新引入到新的风电叶片制造中,从而构成环氧树脂新的循环方法。
“基于环氧树脂材料的化学循环将使这些高度稳定的聚合物链重构成分子构件。这些分子构件易于加工,可用于生产新的环氧树脂,其质量与原始材料相同。”奥胡斯大学Troels Skrydstrup教授指出。“以这种方式避免失去有价值的分子复杂性是非常可取的概念,也是迈向可持续材料的重要一步。”
根据合作伙伴的说法,由于热固性复合材料的性质,风力涡轮机可回收利用的百分比为85-90%,其中涡轮叶片材料构成了无法回收的剩余百分比。。CETEC的目标是弥合这一回收缺口,并在消除整个风能行业的废弃物方面迈出重要的一步。
可持续性与先进材料部负责人Allan Korsgaard Poulsen说:“随着全球对未来净零排放承诺的增加,至关重要的是确保风能产业可持续发展,其中包括维斯塔斯实现的雄心壮志:即到2040年生产零废弃物涡轮机”。“利用在化学循环环氧树脂方面的这一新技术突破,CETEC项目将是维斯塔斯实现这一目标的旅程中的一个重要里程碑,并为叶片退役中不再需要填埋的未来创造了条件。”
“复合材料的关键特性是它们重量轻,强度高的独特组合。这取决于纤维和环氧树脂这两种不同材料的牢固结合,”丹麦技术学院博士团队经理SimonFrølich补充说。“两难选择是,这种牢固的结合力也是使这些材料难以回收的特征。因此,CETEC的新技术的发展使在EOL上拆解复合材料成为了游戏规则的改变,这将使我们能够在新的循环价值链中捕获每种物料所代表的价值。”
总之,CETEC计划解决环氧树脂缺乏可用的回收技术的问题。反过来,这将有可能将新的回收解决方案引入风能行业。据报道,这在商业价值获取方面具有巨大潜力,尤其是在那些针对制造业废弃物管理的法规日益严格,以服务于更广泛的可持续发展议程的市场中。全面开发后,该解决方案可能还会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生产商和全球供应商,奥林很自豪能够为这一重要的可持续发展项目提供我们的技术专业知识,”奥林负责人Leif Ole Meyer说。“开发通过创建循环利用来弥合热固性材料之间现有差距的技术,是将我们的资源效率可持续性目标付诸行动的又一个例子。这项创新将帮助业界最大程度地减少原始材料的消耗,并增加材料的重复利用和再循环。”