2022 年 3 月 17 日, ZEBRA(Zero wastE Blade ReseArch)聯盟宣布已生產出其100%可回收風電葉片的第一支樣片,,標志著該行業向循環經濟過渡邁出了新的一步。62m 葉片采用阿科瑪的 Elium? 樹脂制成,該樹脂是一種熱塑性樹脂,以其可回收特性而聞名,并與歐文斯康寧的新型高性能玻璃纖維一起使用。
ZEBRA項目于 2020 年 9 月啟動,是由法國研究中心 IRT Jules Verne 領導的獨特合作伙伴關系,匯集了包括阿科瑪、CANO??E、Engie、LM Wind Power、歐文斯康寧和 SUEZ 在內的工業公司。其目的是全面展示熱塑性風力渦輪機葉片的技術、經濟和環境相關性,并采用生態設計方法促進回收利用。
在該項目中,LM Wind Power 在其位于西班牙的 Ponferrada 工廠設計并制造了世界上最大的熱塑性葉片。這一成果是在聯盟合作伙伴的子組件級工藝試驗支持下進行了一年的材料開發和測試后實現的。
液態熱塑性樹脂完美適用于通過樹脂灌注和歐文斯康寧高性能纖維制造大型部件。由此產生的復合材料具有與熱固性樹脂相似的性能,但具有一個關鍵的獨特優勢:可回收性。
基于 Elium? 的復合材料組件可以使用化學回收的先進方法進行回收,該方法能夠使樹脂完全解聚,將纖維與樹脂分離,并回收新的樹脂原料和高模量玻璃以供重復使用,從而實現閉環回收。這種由阿科瑪和 CANOE 合作伙伴開發的方法在所有復合材料部件上進行了測試,包括生產過程中產生的廢物。歐文斯康寧還負責通過重熔或在各種應用中重復使用來尋找玻璃纖維回收的解決方案。
除了材料測試和工藝試驗外,兩家公司還在開發和優化制造工藝方面取得了進展,通過使用自動化來減少生產中的能源消耗和浪費。
LM Wind Power 現在將在其位于丹麥的測試和驗證中心開始全面的結構壽命測試,以驗證用于制造葉片的復合材料的性能及其在未來可持續葉片生產中的可行性。完成這些測試后,還將驗證報廢回收方法。
接下來是生產廢料的回收、第一片葉片的拆解和回收以及測試結果的分析。到 2023 年項目結束時,該團隊將根據生態設計原則,以可持續的方式將風能行業帶入循環經濟循環中。
IRT Jules Verne 項目經理Céline Largeau表示:"ZEBRA 項目的工作正在按計劃進行,該項目擁有部署可持續熱塑性風力渦輪機葉片所需的所有專業知識。第一個葉片的制造對整個團隊和整個風電行業來說是一個巨大的成功。"
LM Wind Power 卓越工程高級總監 John Korsgaard 表示:"通過這個項目,我們正在解決兩個關鍵的行業挑戰。 一方面,我們正在通過防止和回收制造廢料來實現我們的零廢料葉片愿景。另一方面,我們將葉片的可回收性提升到一個新的水平,報廢的熱塑性復合葉片材料本身具有很高的價值,可以很容易地作為材料化合物用于其他行業,但也可以解聚并將樹脂重新用于新葉片的生產。"