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(資料圖片)

印度曼迪理工學院的研究人員利用微波來回收利用退役風力渦輪機葉片中的聚合物復合材料。與目前使用的填埋、熱回收等方法相比,這種方法快速、可持續且生態友好。

全世界都在推動采用可再生能源,如風能,以克服化石燃料能源的缺點。印度是風電系統的第四大安裝國,截至2022年7月31日,風電總裝機容量為40.893 GW。該國在其戰略地區安裝風力渦輪機來利用風能。這些風力渦輪機的葉片由聚合物復合材料制成,聚合物復合材料是用碳纖維和玻璃纖維等纖維增強的聚合物體系。

研究團隊負責人Sunny Zafar博士在解釋這項研究時說:“我們開發了一種可持續的微波輔助化學回收工藝,用來循環利用玻璃纖維增強聚合物(GFRP)廢棄物。我們使用微波來幫助采用過氧化氫和乙酸對GFRP復合材料進行化學降解。過氧化氫和乙酸都是生態友好的化學品,前者廣泛用作消毒劑/抗生素,后者用作醋。”

在風力渦輪機葉片的使用壽命結束時,退役的玻璃纖維增強環氧樹脂結構將被拆除,進行填埋或焚燒。這兩種處置方法都增加了環境污染和成本。據預測,2024年至2034年間,全世界風力渦輪機葉片將產生約200000噸復合材料廢棄物。這抵消了風能帶來的環境效益。

在談到這項研究的益處時,團隊中另一位博士Venkata Krishnan說:“我們開發的回收方法可以導致回收技術的深刻轉變,這可以幫助國家邁向風力渦輪機葉片的循環經濟。”

這一研究團隊開發了一種快速環保的方法,用來回收用于制造風力渦輪機葉片的復合材料中的纖維。這項工作的一個特別之處是,提取過程中沒有使用任何苛刻的化學品,而是使用了綠色化學方法。

研究人員發現,在這種方法中,環氧樹脂的分解率為97.2%,便于回收玻璃纖維。對回收的玻璃纖維進行了測試,并將其性能與原始纖維進行了比較。與原始纖維相比,回收的纖維保留了近99%的強度和大于90%的其他力學性能。

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