如何在试管里回收风力发电机 | Nature视频
风力发电机的叶片巨大、坚固、难以回收。随着全球风能使用率的增加,研究人员一直在寻找更好的方法来利用退役的风力发电机叶片。现在丹麦的研究人员正在使用化学方法分解制作叶片的坚硬的环氧树脂塑料,将其中有用成分回收,并用于生产新的风力发电机。
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视频文字稿:
风能,清洁、绿色、对地球好。
但它也有问题,当这些风力发电机老化、需要替换时,它们坚固而轻量的叶片通常只能被填埋,现在一个团队正在寻找一种“化学”解决方案。
风力发电机在可再生能源中的占比日益增加,一项报告指出,风力很快能向全球提供超过一太瓦的电力,而且这个数字有望在8年里翻倍。
但随着风力发电机数量的增长,它们的退役处理也成了问题。这些巨大的空心叶片极为强韧,使用多种材料制成,包括轻型玻璃或碳纤维。这些材料会嵌入名为环氧树脂的塑料里,但环氧树脂很难回收,因为它们不易溶解,因此难以改造成其他东西,而且要把所有嵌入的材料取出也很难。
那么旧的叶片要怎么处理呢,很多研究团队都想解决这一问题,其中有一个来自丹麦奥尔胡斯大学的化学家团队,他们开发了一种新的化学过程能将环氧树脂分解成有用的成分。
这是迄今为止,首次有人尝试成功,在这个试管中有一小片风力发电机的叶片、溶剂和名为钌的催化剂,一起加热到160摄氏度,经过数天加热,环氧树脂溶解,研究团队可以分离出一些初始成分。
这是保护风力发电机免受雷击的金属网,这是嵌在树脂里的玻璃纤维,现在可以轻松取出。这个试管中是化学家真正想要的东西,双酚A。这是环氧树脂的关键成分,也是最贵的成分。
这里是剩余的塑料成分,这些双酚A现在可以用于制造新的环氧树脂,而纤维也不含塑料残余,强韧度足以用于合成新材料。
理论上这一过程可以规模化,用于分解环氧树脂复合物,不仅能分解风力发电机,还能分解船体、电动汽车和机翼,使其免于被填埋。这项新研究有望使风力发电机的制造过程更环保,回收的材料可用于制造新叶片。但目前还不能立即规模化,现在的方法能源密集度较高,而且钌催化剂很贵,团队正在寻找方法提高钌的活性和稳定性,从而减少用量。
同时人们也在想别的方法来利用这些废弃物,比如用于游乐场围栏,甚至粉碎后做成水泥。未来的风力发电机也可使用更易回收的材料来制造。但据估计到2050年,全球将有4300万吨退役的风力发电机叶片,因此这个团队希望新的化学方法能使风力资源的未来更绿色。
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