回收的风力涡轮机叶片通过把它们分解成其组成的化学物质

环氧树脂用于制造风力涡轮机叶片已经被回收使用方法,可以选择性地打破某些债券,使这些材料的构建块可以一次又一次地重用。¹这被认为是太具有挑战性的直到现在,由于环氧树脂聚合物的化学惰性,”说亚历山大Ahrens丹麦奥尔胡斯大学的跨学科的纳米科学中心。使用ruthenium-based催化剂”,我们的方法目标特定切断键形成树脂的生产过程中。环氧复合材料非常健壮,所以他们通常发现在飞机机翼等一系列产品,汽车和风力涡轮叶片,但回收并不容易,所以这些地方通常最终在垃圾填埋场。

这是非常不可取的,由于大量的规模结构和价值的损失,“Ahrens表示。因为这个和环境的原因,用垃圾填的风力涡轮机叶片已经被一些欧洲国家。”同样重要的是要注意,没有一个大型商业风力农场已经退役,所以大部分释放刀片没有,但很快,“Ahrens补充道。

环氧树脂复合材料是由粘合玻璃或碳纤维网格与交联环氧树脂聚合物。这交联使材料极强,但这也意味着他们不能熔化或溶解。因此,热固性材料不能机械回收,Ahrens解释道。通过团队的方法,现在可以完全水溶性聚合物恢复优质纤维,可以重用的新材料。该方法还恢复树脂的双酚A (BPA)。的恢复BPA是高质量的,可以重新引入到现有的生产链,“Ahrens指出。

回收复合材料,研究人员增加了部分材料为甲苯和异丙醇的混合物,加入钌催化剂与反应混合物加热到160°C。这是一个缓慢的过程,所以它需要三天左右,但在这次的聚合物是完全拆卸,“Ahrens表示。

我兴奋地看到,化学界开始认真审视热固性回收的问题,尤其是退休的第一代碳纤维环氧复合材料飞机正在接近,”评论特拉维斯·威廉姆斯在南加州大学的我们,谁没有参与这项研究。也很好,这个方法允许玻璃纤维,与降低pH值表现不好消化条件。”

卡洛斯-纳瓦罗工作与威廉姆斯化学回收纤维增强聚合物的方法,补充说,这是一个重要的一步改善循环和可持续发展有用的复合材料。”研究人员看到这些复合材料化学的循环障碍,由于强烈的环氧树脂,和定制他们的回收化学目标环氧的弱点,”他说。

该团队使用这种新方法回收一块carbon-fibre-based复合,一个商业玻璃纤维样品和一个退役的风力涡轮机叶片。方法适用于商业材料,现在正在使用,“Ahrens表示。但他补充说,需要大量的催化剂。这是有问题的,因为它是一个昂贵和稀有的过渡金属。我们希望通过催化剂的设计和优化,有可能大大减少催化剂。只有如果这是可能的,升级是可行的。