【山西广播电视台】山西煤化所破解退役风机的“重生”密码

风力发电机组被形象地称为“白色巨人”,这些巨大的风机叶片寿命仅有20年左右。2025年前后,我国将迎来第一波报废潮;到2035年,面临换新的风电机组将超过9万台,处理压力愈发紧迫。
这些庞然大物的核心材质是纤维增强环氧树脂复合材料,这种材料既坚固又耐用,成型后就无法重塑,所以被叫做“终极材料”,却也因不溶不熔、难以降解,成为固废处理领域的“硬骨头”。其主要成分是60%到70%的玻璃纤维和20%到30%的环氧树脂,几乎不可能自然降解。若填埋会释放有害物质,焚烧则产生有毒气体。如何实现绿色无害化回收,成为风电行业乃至环保领域的迫切需求。
中国科学院山西煤炭化学研究所侯相林、邓天昇团队经过十多年潜心研究,终于找到了拆解这种“终极材料”的钥匙。“玻纤是钢筋,树脂是水泥。”侯相林研究员解释到,“原有的技术就是粉碎,只是钢筋在利用。我们化学解聚技术的初衷是不但“钢筋”要再利用,“水泥”也要再利用。”团队采用定向解聚法,通过特定溶剂及催化剂体系,在温和条件下将高分子材料在特定位键“拆解”,实现了热固性树脂基复合材料的高效降解和全成分回收。不同于传统“暴力破解”的回收思路,这种“精巧拆除”不仅耗能少,还能产出高价值产品。从液相色谱的出峰来看,和双酚A的标准(图谱)完全一致,且纯度较高。
据介绍,该技术目前已取得关键突破。实验室数据显示,环氧树脂降解率大于99%,碳纤维回收率大于96%,回收的纤维强度损失小于5%,与原丝相差无几,废物直接变回原料。侯相林研究员表示:“如果到万吨级规模的化学解聚,每吨处理成本在一两千元左右,同时还能回收70%的玻璃纤维和30%的树脂等产品”。
今年《政府工作报告》提到,要强化再生资源循环利用,《生态环境法典》也对发展循环经济作出专章规定。如今,侯相林、邓天昇团队的这项技术已经走出实验室,正逐步走向产业化。山西也已启动首个新能源固废资源化利用项目,推动退役叶片回收处置规模化发展。
(山西广播电视台)
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