20.05.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
Oxidační zkapalňování lopatek větrných turbín: Nový rozměr recyklace kompozitů
Lopatky větrných turbín s ukončenou životností představují jednu z nejpalčivějších výzev v oblasti nakládání s odpady v odvětví obnovitelných zdrojů energie. Tyto kompozitní konstrukce v měřítku large jsou vyrobeny tak, aby vydržely desítky let drsných provozních podmínek, a po vyřazení z provozu je velmi obtížné je recyklovat. Jejich vysoká mechanická pevnost, složité systémy pryskyřic a architektura vyztužená vlákny značně omezují účinnost běžných recyklačních metod.
Vzhledem k tomu, že celosvětový objem EoL WTB stále roste, je naléhavě nutné prozkoumat alternativní, udržitelná řešení. Jedním z nejslibnějších přístupů je chemická recyklace, zejména oxidační zkapalňování - proces, který dokáže obnovit cenná vlákna a sekundární chemikálie a zároveň snížit dopad na životní prostředí.
Tepelná a kinetická charakterizace procesu oxidativního zkapalňování
Na tento proces se zaměřuje studie "Kinetická studie oxidačního zkapalňování lopatek větrných turbín vyřazených z provozu na základě diferenční skenovací kalorimetrie"(Energy, Vol. 316, 2025), kterou provedli vědci ze Slezské technické univerzity v Polsku ve spolupráci s laboratořemi společnosti NETZSCH-Gerätebau GmbH.
Studie je pozoruhodná svým integrovaným experimentálním a výpočetním přístupem k charakterizaci oxidačního zkapalňování kompozitů EoL. Měření diferenční skenovací kalorimetrie (DSC) byla prováděna pomocí přístroje NETZSCH DSC 214 Polyma vybaveného vysokotlakými ocelovými kelímky umožňujícími simulaci hydrotermálních podmínek v uzavřeném prostředí.
Toto uspořádání umožnilo vyhodnotit tepelné chování systému za reálných procesních podmínek sledováním změn entalpie a tepelného toku, a to i za přítomnosti reaktivních kapalných médií, jako je peroxid vodíku (H₂O₂).
Kinetická analýza procesu oxidačního zkapalňování byla provedena pomocí softwaruNETZSCH Kinetics Neo , který umožňuje použití jak izokonverzních metod (Friedman), tak modelových přístupů (techniky hlavního grafu). Tato duální metodika umožnila přístup ke klíčovým kinetickým parametrům - včetně aktivační energie a reakčních modelů - a nabídla tak nový pohled na mechanismy OxidaceOxidace může v rámci termické analýzy popisovat různé procesy.oxidace kompozitů na bázi epoxidů
Studie poskytuje základní kinetické údaje pro podporu optimalizace procesu, rozšiřování a nakonec i pro vývoj udržitelnějších recyklačních strategií nejen pro lopatky větrných turbín EoL, ale i pro širší škálu kompozitních materiálů.
Kompletní experimentální metodika, přístup kinetického modelování a podrobná interpretace dat jsou k dispozici v původní recenzované publikaci:
(Přístup přes vydavatele - může být vyžadováno předplatné nebo zakoupení)
