近日，零廢葉片研究聯(lián)盟（ZEBRA-Zero wastE Blade ReseArch）宣布，隨著其首片100%可回收風力渦輪機葉片樣品的生產(chǎn)，該行業(yè)向循環(huán)經(jīng)濟又邁出了堅實的一步。這片62米葉片由艾爾姆風能制造，采用了阿科瑪?shù)腅lium®樹脂和歐文斯康寧的新型高性能玻璃織物。Elium®樹脂是一種熱塑性樹脂，以其可回收特性而著稱。
ZEBRA項目于2020年9月啟動，是由法國研究機構IRT Jules Verne牽頭的一個特殊合作伙伴組織，匯集了阿科瑪、CANOE、Engie、艾爾姆風能、歐文斯康寧和蘇伊士等工業(yè)企業(yè)。它的目的是展示全尺寸熱塑性風力渦輪機葉片的技術、經(jīng)濟和環(huán)境相關性，并采用有利于回收的生態(tài)設計方法。
作為此項目的一部分，艾爾姆風能在其位于西班牙Ponferrada的工廠設計并生產(chǎn)了世界最大的熱塑性葉片。這一里程碑是過去一年來材料開發(fā)和試驗的成果，得到了聯(lián)盟合作伙伴在子組件級工藝試驗中的支持。
液態(tài)熱塑性樹脂與歐文斯康寧高性能織物相結合，尤其適合通過樹脂灌注制造大型部件。由此得到復合材料具有與熱固性樹脂相似的性能，又具有可回收的獨特優(yōu)點。
使用先進的化學回收方法可回收基于Elium®的復合材料組件，此方法能夠完全解聚樹脂，從樹脂中分離纖維，回收新的原料樹脂和高模量玻璃，可供立即重復使用，實現(xiàn)循環(huán)。
此方法由阿科瑪與CANOE合作開發(fā)，在所有復合材料部件上進行了試驗，包括生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物。歐文斯康寧還負責研究通過重熔或在各種應用中重復使用進行玻璃纖維回收的解決方案。除了材料試驗和工藝試驗，這些企業(yè)進一步利用自動化開發(fā)和優(yōu)化制造工藝，減少生產(chǎn)能耗和浪費。
艾爾姆風能工程卓越部高級總監(jiān)John Korsgaard 表示，“我們通過這一項目，應對兩項重要的行業(yè)挑戰(zhàn)。一方面，通過防止和回收制造廢物來實現(xiàn)我們的零廢葉片愿景。另一方面，將葉片的可回收性提高到一個新的水平：熱塑性復合材料葉片在使用壽命結束時，其材料本身具有很高的價值，很容易作為化合物材料在其他行業(yè)中使用，也可以進行解聚，在新葉片生產(chǎn)中重復使用。”
目前，艾爾姆風能正在其位于丹麥的試驗和驗證中心進行全尺寸結構壽命試驗，驗證用于制造葉片的復合材料的性能及其用于未來可持續(xù)葉片生產(chǎn)的可行性。待這些試驗完成后，產(chǎn)品壽命末期回收方法也將得到驗證。后續(xù)將進行生產(chǎn)廢料回收，首片葉片的拆解和回收以及試驗結果分析。
IRT Jules Verne項目經(jīng)理Céline Largeau表示：“ZEBRA項目的工作正按計劃進行，已擁有實現(xiàn)可持續(xù)熱塑性風力渦輪機葉片的所有必要專業(yè)知識。首片葉片的制造對整個聯(lián)盟，乃至整個風電行業(yè)來說都是一次巨大的成功。”
到2023年項目結束時，聯(lián)盟將根據(jù)生態(tài)設計原則，以可持續(xù)的方式完成在風電行業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的挑戰(zhàn)。
