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复合材料井盖赋予风电叶片第二次生命

发布时间:2017-7-11 12:19:11

转载自北极星风力发电网讯全美范围内,有许多风场已经运营多年。尽管风机每日仍在不停的运转发电,但当年安装的叶片与当下最新的技术和型号相比已相形见绌,不堪胜任。有分析称,如果将其替换成采用最新技术的叶片型号,整个风场的发电量将提高25%,服役寿命延长至20年。

可是一旦这么做,势必带来另一大难题:如何处理更换下来的老旧叶片?研究表明,破坏一支叶片将产生约1.5万磅的玻纤复合材料废弃物,同时产生大量的有害粉尘。既然此路不通,那么整体掩埋是否可行呢?这恐怕也很困难,因为一支叶片的长度通常超过了半个橄榄球场。

位于美国华盛顿州西雅图市的Global Fiberglass Solutions(GFSI)公司提出了另一种解决方案。该公司自2008年起就一直从事玻璃纤维的回收工作。在实践的过程中,摸索出一条新的道路:将废弃的叶片转化为其他复合材料产品重新加以利用,例如井盖、建筑板材和运输托盘。

来自GFSI的技术团队在风场对叶片进行实地回收处理。他们先将其切割成方便处理的小块。在此过程中,为尽可能减少有害粉尘的释放,他们使用了特殊的刀具。这种刀具很薄,但足够锋利,如同砍瓜切菜一般将叶片轻易打开。随后,他们通过喷洒水雾,让粉尘沉降,落入事先准备的巨大灰尘收纳盘中。

而后,GFSI将经过初步切割的叶片装车运走,在临近空地对其进行进一步拆解。一支叶最后片能产生15-20包玻纤废弃物,每包重量在700-1000磅之间。GFSI会对叶片实现100%的回收再利用,即便是叶片根部的螺栓也会被分类送往专门的金属回收点。

GFSI最大的秘密在于将回收的废弃玻纤转化成井盖一类产品的工艺和配方。在生产此类再生产品时,GFSi通常会加入一些石料和填料。正如GFSI首席运营官Albrecht所说,他们任务的关键在于决定玻纤和其他材料在回收产品中的配比。

为解决这个问题,GFSI找到了华盛顿州立大学复合材料与工程中心的回收专家Karl Englund教授。“目前看来,这些利用玻纤废料生产的再生产品都表现的不错。”Englund表示说,“GFSI生产的再生复合材料板材在防水、防火、防止生物侵害以及综合机械性能各方面,都比木质复合材料更优秀。”

作为GFSI长期以来的合作伙伴,GE公司十分乐意将这些叶片“重生”之后的二次产品买回。一支叶片可以化身成为1000块板材,用于建筑步道和车辆地板的生产。短短一年时间内,GFSI已经从GE处回收了564支叶片。而根据现有计划,未来数年中,GE将把超过5千万磅的复合材料废料变废为宝。

“风电行业在过去20年中经历了迅猛的发展。”GE绿色创想计划全球执行总裁Deb Frodl表示说,“风电叶片的回收再利用既是提升运营效率的重要举措,也是一个重大的环保课题。”由于更换了新叶片,仅仅纽约地区风场的年发电量就提升了23%

更令人振奋的是,当这些井盖、建筑板材等再生产品20年寿命到期的时候,GFSI还可以对它们实现“二次再生”。这样的消息对于GE这样致力于可再生能源开发的企业来说尤为重要。因为“二次再生”的成功从某种程度上来说,便意味着玻纤这类的原材料资源,在理论上可以被赋予“无限”的生命。

 

 

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