新的化学工艺不仅限于风力涡轮机叶片,还适用于许多不同的所谓纤维增强环氧复合材料,包括一些用特别昂贵的碳纤维增强的材料。

新化学可以在一个过程中从风力涡轮机叶片中提取原始级材料

因此,该过程有助于在风力涡轮机、航空航天、汽车和航天工业中建立潜在的循环经济,这些增强复合材料由于其重量轻和耐用性强而被用于承重结构。

刀片的设计经久耐用,但其耐用性对环境提出了挑战。风力涡轮机叶片在退役后大多会被送往垃圾填埋场,因为它们极难分解。

如果找不到解决方案,到 2050 年,我们将在全球范围内积累 4300 万吨风力涡轮机叶片废料。

新发现的工艺是回收策略的概念验证,可以应用于绝大多数现有的风力涡轮机叶片和目前正在生产的叶片,以及其他环氧树脂基材料。

结果刚刚发表在领先的科学期刊《自然》上,奥胡斯大学与丹麦技术研究所一起为该工艺申请了专利。

具体来说,研究人员表明,通过使用钌基催化剂和溶剂异丙醇和甲苯,他们可以分离环氧树脂基质并释放环氧聚合物的原始结构单元之一,双酚 A (BPA) 和完整的玻璃纤维一个单一的过程。

然而,该方法还不能立即扩展,因为催化系统的效率不足以进行工业实施——而且钌是一种稀有且昂贵的金属。因此,奥胡斯大学的科学家们正在继续改进这种方法。

“尽管如此,我们认为这是开发耐用技术的重大突破,可以为环氧基材料创造循环经济。这是化学过程的首次发表,可以选择性地分解环氧树脂复合材料并分离出最重要的材料之一。该研究的主要作者之一 Troels Skrydstrup 说:“环氧聚合物以及玻璃或碳纤维的重要组成部分,不会在此过程中损坏后者。”

Troels Skrydstrup 是奥胡斯大学化学系和跨学科纳米科学中心 (iNANO) 的教授。

该研究得到了 CETEC 项目(热固性环氧树脂复合材料循环经济)的支持,该项目是维斯塔斯、奥林公司、丹麦技术研究所和奥胡斯大学之间的合作伙伴关系。