全球首次！化工巨头回收树脂再突破
【DT新材料】获悉，12月20日，阿科玛宣布其参与的ZEBRA项目（Zero Waste Blade Research，零废弃叶片研究）近期完成了首个可回收风电叶片的全尺寸验证测试，并生产了第二个可回收的热塑性树脂叶片。
图片来源：阿科玛
上述ZEBRA可回收叶片由LM风电公司在西班牙卡斯特利翁的叶片工厂制造，叶片长77米，采用了阿科玛的可回收热塑性液态树脂Elium®及其子公司Bostik的粘合剂。值得一提的是，该ZEBRA叶片是世界首次在叶片的结构重要组件剪切网中使用回收的Elium®树脂。
风电叶片剪切网通常位于叶片内部，沿着其长度方向连接叶片的前缘和后缘，起到加强叶片结构、承受风力等外部负载的作用。
风电叶片内部结构图 图源：网络
ZEBRA项目于2020年9月启动，由法国IRJules Verne研究中心领导，成员包括阿科玛、CANOE、ENGIE、LM风电、欧文康宁和SUEZ等公司。该项目旨在全尺寸上验证可回收热塑性风力叶片的商业化潜力。从进展来看，目前全尺寸叶片已完成静态极端负载测试，正在进行全尺寸结构寿命测试。
随着风电行业的快速发展，退役风机材料回收和再利用逐渐成为了一个迫切问题。这其中处理起来最为棘手的部件，当属叶片。
风电叶片一般是由金属、玻璃纤维、碳纤维、树脂等构成的典型热固性复合材料。由于热固性树脂结构十分稳定，一般需要高温处理才可分解，其回收目前主要可分为机械切碎、热解、化学分解等方法，但目前从商业化角度来看上述方法仍存在回收材料性能降低严重、回收能耗高、污染大等痛点，不容易用于处理叶片这类大型部件。目前针对可商业化、高效、低碳回收方法的研究也是近年来回收领域的科研热点。
从下游应用角度来看，目前全球多家研究机构和企业已投入相关回收材料应用技术的商业化推进。近年来典型的有包括英国复合材料协会以及挪威Aker Offshore Wind公司牵头的玻纤热解工艺商业化项目；西班牙塑料技术中心AIMPLAS牵头的EROS复材回收技术研发项目；此外还有TPI复合材料公司专注于回收纤维短纤纱和纺织品；美国ST Bungalow公司开发了用于屋顶材料的回收玻纤复材组件等等。
受制于热固性塑料的处理难度大，除了现有叶片的回收及再利用研究外，可回收热塑性树脂的推广应用也是个热点方向。
Elium®液态树脂是阿科玛热塑性基体系列产品，适用于制造多种复合材料部件。对比环氧树脂，该热塑性产品可在室温下快速固化，此外还可通过物理或化学工艺实现循环利用。
从性能来看，据美国可再生能源实验室等对小型叶片样品测试结果显示，Elium®树脂可提供了与热固性树脂相当的机械性能，例如玻璃纤维/Elium®叶片具有与环氧树脂叶片类似的刚度，其结构阻尼是环氧叶片的七倍。
国内方面，今年11月14日，中材科技使用阿科玛Elium® 树脂制作的近百米级热塑性复合材料风电叶片成功下线，该叶片刷新了全球热塑性复合材料风电叶片长度记录。
在热塑性可回收树脂领域，除阿科玛Elium®产品外，印度Aditya Birla公司也开发了一款Recyclamine热塑性环氧树脂产品。与传统的热固性树脂不同，它能在热和弱酸溶液（如乙酸）中溶解。据悉全球第一个进入可回收叶片市场的商品RecyclableBlade的可回收叶片就是采用该树脂制作，该款叶片由西门子歌美飒公司于2021年9月推出。
从市场来看，据12月21日国家能源局公布的最新数据显示，2023年，我国风光总装机量突破10亿千瓦，规模逐年增长。按照陆上风机20年的使用寿命估算，预计在2025至2030年间，我国会出现第一波风机退役高峰。
国内方面，据中国风能协会（CWEA）的数据显示，2023年我国退役风机装机量约为10万千瓦，2025年将增至50万千瓦。到2030年，将累计有4473万千瓦风机进入退役期。欧洲方面，据欧洲风电行业机构发布的最新数据显示，到2023年，欧洲约有4000台风机面临退役。到2030年，装机容量达78吉瓦的风电机组运行年限将超过20年，进入退役期。美国方面，据美国电力研究所测算，未来30年风机叶片的报废总量将超过210万吨，全球市场前景可观。
2024 高分子材料先进回收论坛
Advanced Recycling Forum for polymer materials
大会信息
论坛时间：2024年1月4-6日
论坛地点：浙江·宁波 开元名都大酒店(镇海店)
组织机构
主办单位：
DT新材料
承办单位：
宁波德泰中研信息科技有限公司
大会主席：
张立群，中国工程院院士、华南理工大学校长
执行主席：
刘小青 研究员，中国科学院宁波材料技术与工程研究所
洪 缪 研究员，中国科学院上海有机化学研究所
行业现状、政策、未来趋势：
1. “双碳”背景下全球塑料回收政策和法规；
2. 高分子化学回收现状及发展趋势；
先进回收技术进展：
1．塑料及其制品降解回收（聚酯、聚烯烃、聚氨酯等）；
2. 废旧橡胶循环回收的现状、进展、未来展望；
3. 热固性树脂及复合材料化学回收；
其它相关议题……
思维碰撞
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1月4-6日 浙江·宁波
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收费标准 | 3200 | 2800 | 1800 |
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张 丹
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