回收大型風(fēng)力渦輪機(jī)葉片并非易事,因?yàn)樗鼈冇蓤?jiān)固的材料制成,能夠經(jīng)受數(shù)十年的風(fēng)雨侵蝕。華盛頓州立大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種利用這些特性的方法,利用廢棄葉片制造出堅(jiān)固耐用的塑料,而無(wú)需使用刺激性化學(xué)品。![]() 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片非常巨大,而 20 世紀(jì) 90 年代生產(chǎn)的葉片現(xiàn)在已經(jīng)報(bào)廢,很難回收利用 挑戰(zhàn)在于如何分解20世紀(jì)90年代許多老式葉片所使用的固化輕質(zhì)材料:玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(GFRP)。但在本月發(fā)表于《資源、保護(hù)與回收》雜志上的研究中,該團(tuán)隊(duì)找到了另一種方法。他們解釋道: “對(duì)于這項(xiàng)工作,我們不需要完全分解所有鍵并推動(dòng)反應(yīng)完成,”論文合著者趙寶明解釋說(shuō)。“只要我們能夠?qū)⒔宦?lián)網(wǎng)絡(luò)分解成更小的碎片,并且它們可以熔融加工,我們就可以將其與尼龍復(fù)合,得到一種新的復(fù)合材料。”
![]() 左圖:風(fēng)力渦輪機(jī)葉片廢料。中圖:經(jīng)過(guò)處理和干燥的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片玻璃纖維增強(qiáng)聚合物 (GFRP)。右圖:含有 70% 回收 GFRP 的注塑塑料 該團(tuán)隊(duì)的方法是先將廢棄的渦輪葉片切割成兩英寸(約5厘米)的塊狀,然后將其粉碎成碎片。將這些碎片浸泡在加壓過(guò)熱水中加入醋酸鋅(一種低毒有機(jī)鹽)的溫和溶液中兩小時(shí)。 該工藝可以回收完整的玻璃纖維和樹(shù)脂,然后將其與熔融的熱塑性塑料(一種常用于制造牛奶瓶的材料)和尼龍塑料混合,生產(chǎn)出更高級(jí)的復(fù)合材料。復(fù)合回收尼龍塑料的強(qiáng)度提高了三倍多,硬度提高了八倍。
![]() 渦輪葉片被切成塊,切碎成碎片,用溶液處理以回收纖維和樹(shù)脂,然后用熱塑性塑料熔化以生產(chǎn)出更堅(jiān)固的材料 研究人員的方法還有其他一些好處。首先,醋酸鋅催化劑可以簡(jiǎn)單地過(guò)濾并回收再利用。其次,該工藝可以應(yīng)用于其他常見(jiàn)塑料,例如聚丙烯,它用于制造食品容器、文具和玩具等產(chǎn)品。 這可能使廢舊渦輪葉片對(duì)塑料回收廠(chǎng)來(lái)說(shuō)變得非常有價(jià)值,同時(shí)還能采用相對(duì)環(huán)保的工藝。研究人員的下一步計(jì)劃是降低該方法的加壓要求,使其更容易大規(guī)模應(yīng)用,并探索開(kāi)發(fā)可用于制造新渦輪葉片的可回收材料。
![]() 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片由復(fù)合材料制成,可承受數(shù)十年的惡劣天氣條件 |