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近日,零廢葉片研究(ZEBRA,Zero wastE Blade ReseArch)聯盟已生產出其100%可回收風電葉片的第一支樣片。

GE 可再生能源旗下艾爾姆公司(LM Wind Power) 在其位於西班牙Ponferrada 工廠設計並製造了全球最大的熱塑性樹脂風電葉片。在聯盟合作夥伴的子部件級工藝試驗(sub-component level process trials)支持下,團隊進行了近一年的材料開發和測試後,實現了這一重要裏程碑。
LM Wind Power 公司表示,這支樣片長 62 米,使用了特種化學品公司阿科瑪(Arkema) 的 Elium® 樹脂製作而成。這是一種熱塑性樹脂,以其可回收特性而聞名。葉片還使用了歐文斯科寧公司(Owens Corning)的新型高性能玻璃纖維。

ZEBRA零廢葉片研究項目於 2020 年 9 月正式啟動,由法國凡爾納國際研究中心(IRT Jules Verne)領導發起,這家獨特的合作夥伴組織彙集了包括阿科瑪、CANOE、Engie、LM Wind Power、歐文斯科寧和 SUEZ 在內的多家工業公司。項目預算超過1850萬歐元。
其目的是全麵展示熱塑性樹脂風電葉片的技術、經濟和環境相關特性,並采用生態設計(eco-design)的方法促進葉片的回收。
據說這種液態熱塑性樹脂(liquid thermoplastic resin)非常適合通過樹脂灌注和歐文斯科寧高性能玻璃纖維製造大型風電部件。LM Wind Power 公司表示,這兩種材料產生的複合材料具有與熱固性樹脂(thermoset resins)相似的性能,但卻擁有一個關鍵的獨特優勢:可回收性。
基於 Elium® defuhecailiaobujiankeyonghuaxuehuishoudexianjinfangfajinxinghuishou,gaifangfanenggoushishuzhiwanquanjieju,bingjiangbolixianweiyushuzhifenli,binghuishouxindeyuanshishuzhihegaomoliangboliyigongzhongfushiyong,congershixianxunhuanshiyong。
這種由阿科瑪和 CANOE 合(he)作(zuo)開(kai)發(fa)的(de)方(fang)法(fa)在(zai)所(suo)有(you)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)部(bu)件(jian)上(shang)都(dou)進(jin)行(xing)了(le)測(ce)試(shi),包(bao)括(kuo)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)廢(fei)物(wu)。歐(ou)文(wen)斯(si)科(ke)寧(ning)公(gong)司(si)還(hai)負(fu)責(ze)通(tong)過(guo)重(zhong)新(xin)熔(rong)合(he)或(huo)在(zai)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)中(zhong)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)來(lai)尋(xun)找(zhao)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)回(hui)收(shou)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。
chulecailiaoceshihegongyishiyanwai,jijiagongsihaitongguoshiyongzidonghuajishuzaizhizaogongyidekaifaheyouhuafangmianqudelejinzhan,congerjianshaoshengchanguochengzhongdenenghaohelangfei。

LM Wind Power 工程部高級總監 John Korsgaard表示該項目正在解決兩個關鍵的行業挑戰:
“一yi方fang麵mian,通tong過guo防fang止zhi並bing回hui收shou製zhi造zao過guo程cheng中zhong產chan生sheng的de廢fei物wu,可ke實shi現xian零ling廢fei葉ye片pian的de願yuan景jing。另ling一yi方fang麵mian,這zhe項xiang技ji術shu也ye使shi葉ye片pian的de可ke回hui收shou性xing提ti升sheng到dao一yi個ge新xin的de水shui平ping:報(bao)廢(fei)的(de)熱(re)塑(su)性(xing)複(fu)合(he)葉(ye)片(pian)材(cai)料(liao)本(ben)身(shen)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)價(jia)值(zhi),可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)作(zuo)為(wei)新(xin)的(de)化(hua)合(he)物(wu)材(cai)料(liao)用(yong)於(yu)其(qi)他(ta)行(xing)業(ye),當(dang)然(ran)也(ye)可(ke)以(yi)解(jie)聚(ju)並(bing)將(jiang)樹(shu)脂(zhi)重(zhong)新(xin)用(yong)於(yu)生(sheng)產(chan)新(xin)的(de)葉(ye)片(pian)。”
下一步 LM Wind Power 將(jiang)在(zai)其(qi)位(wei)於(yu)丹(dan)麥(mai)的(de)測(ce)試(shi)和(he)驗(yan)證(zheng)中(zhong)心(xin)開(kai)始(shi)全(quan)麵(mian)的(de)結(jie)構(gou)壽(shou)命(ming)測(ce)試(shi),以(yi)驗(yan)證(zheng)用(yong)於(yu)製(zhi)造(zao)葉(ye)片(pian)的(de)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能(neng)及(ji)其(qi)在(zai)未(wei)來(lai)可(ke)持(chi)續(xu)葉(ye)片(pian)生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)可(ke)行(xing)性(xing)。完(wan)成(cheng)這(zhe)些(xie)測(ce)試(shi)後(hou),再(zai)進(jin)行(xing)葉(ye)片(pian)報(bao)廢(fei)後(hou)回(hui)收(shou)方(fang)法(fa)的(de)驗(yan)證(zheng)。
接下來的步驟是生產過程中廢料的回收,這第一支葉片的拆卸和回收以及測試結果的分析。
到 2023 年項目結束時,該合作聯盟將根據生態設計原則,以可持續的方式將風電行業帶入到循環經濟的大循環中。
項目領導研究機構 IRT Jules Verne 項目經理 Céline Largeau表示,
“ZEBRA 項xiang目mu各ge項xiang工gong作zuo正zheng在zai按an計ji劃hua進jin行xing,該gai項xiang目mu擁yong有you部bu署shu可ke持chi續xu熱re塑su性xing風feng電dian葉ye片pian所suo需xu的de各ge種zhong專zhuan業ye知zhi識shi,第di一yi支zhi樣yang片pian的de製zhi造zao對dui整zheng個ge聯lian盟meng和he整zheng個ge風feng電dian行xing業ye來lai說shuo都dou是shi巨ju大da的de成cheng功gong。”
據了解,熱塑性樹脂葉片在國內也有葉片企業正在內部研發,目前做過一些樣件和工藝驗證,包括就熱塑性樹脂應用所需配套的纖維、結構膠、輔料做了探索。預計後續會做一支葉片進行試驗驗證。

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