20.05.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
Οξειδωτική υγροποίηση πτερυγίων ανεμογεννητριών: Ανακύκλωση σύνθετων υλικών: Μια νέα διάσταση στην ανακύκλωση σύνθετων υλικών
Τα πτερύγια των ανεμογεννητριών στο τέλος του κύκλου ζωής τους (EoL) αποτελούν μία από τις πιο πιεστικές προκλήσεις διαχείρισης αποβλήτων στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Κατασκευασμένες για να αντέχουν δεκαετίες σκληρών συνθηκών λειτουργίας, αυτές οι σύνθετες κατασκευές κλίμακας large είναι εξαιρετικά δύσκολο να ανακυκλωθούν μετά τον παροπλισμό τους. Η υψηλή μηχανική αντοχή τους, τα πολύπλοκα συστήματα ρητίνης και οι αρχιτεκτονικές τους που είναι ενισχυμένες με ίνες περιορίζουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα των συμβατικών μεθόδων ανακύκλωσης.
Καθώς ο παγκόσμιος όγκος των WTBs EoL συνεχίζει να αυξάνεται, υπάρχει επείγουσα ανάγκη να διερευνηθούν εναλλακτικές, βιώσιμες λύσεις. Μια από τις πιο υποσχόμενες προσεγγίσεις είναι η χημική ανακύκλωση, και συγκεκριμένα η οξειδωτική υγροποίηση - μια διαδικασία ικανή να ανακτήσει πολύτιμες ίνες και δευτερογενείς χημικές ουσίες, μειώνοντας παράλληλα τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Θερμικός και κινητικός χαρακτηρισμός της διαδικασίας οξειδωτικής υγροποίησης
Η διαδικασία αυτή βρίσκεται στο επίκεντρο της μελέτης "Κινητική μελέτη της οξειδωτικής υγροποίησης των πτερυγίων των παροπλισμένων ανεμογεννητριών με βάση τη διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης"(Energy, Vol. 316, 2025), που διεξήχθη από ερευνητές του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Silesian της Πολωνίας, σε συνεργασία με τα εργαστήρια της NETZSCH-Gerätebau GmbH.
Η μελέτη είναι αξιοσημείωτη για την ολοκληρωμένη πειραματική και υπολογιστική προσέγγισή της για τον χαρακτηρισμό της οξειδωτικής υγροποίησης των σύνθετων υλικών EoL. Οι μετρήσεις διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC ) πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση ενός NETZSCH DSC 214 Polyma εξοπλισμένου με χαλύβδινα χωνευτήρια υψηλής πίεσης που επιτρέπουν την προσομοίωση υδροθερμικών συνθηκών σε κλειστό περιβάλλον.
Η διάταξη αυτή επέτρεψε την αξιολόγηση της θερμικής συμπεριφοράς του συστήματος υπό πραγματικές συνθήκες διεργασίας με την παρακολούθηση των μεταβολών της ενθαλπίας και της ροής θερμότητας, ακόμη και παρουσία αντιδραστικών υγρών μέσων όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H₂O₂).
Η κινητική ανάλυση της διεργασίας οξειδωτικής υγροποίησης πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του λογισμικούNETZSCH Kinetics Neo , επιτρέποντας την εφαρμογή τόσο ισοδυναμικών μεθόδων (Friedman) όσο και προσεγγίσεων που βασίζονται σε μοντέλα (τεχνικές master-plot). Αυτή η διπλή μεθοδολογία παρείχε πρόσβαση σε βασικές κινητικές παραμέτρους -συμπεριλαμβανομένης της ενέργειας ενεργοποίησης και των μοντέλων αντίδρασης- προσφέροντας νέες γνώσεις σχετικά με τους μηχανισμούς οξείδωσης των σύνθετων υλικών με βάση το εποξειδικό υλικό
Η μελέτη παρέχει ουσιώδη κινητικά δεδομένα για την υποστήριξη της βελτιστοποίησης της διαδικασίας, της κλιμάκωσης και τελικά της ανάπτυξης πιο βιώσιμων στρατηγικών ανακύκλωσης, όχι μόνο για τα πτερύγια ανεμογεννητριών EoL, αλλά και για ένα ευρύτερο φάσμα σύνθετων υλικών.
Η πλήρης πειραματική μεθοδολογία, η προσέγγιση κινητικής μοντελοποίησης και η λεπτομερής ερμηνεία των δεδομένων διατίθενται στην αρχική δημοσίευση με κριτές:
(Πρόσβαση μέσω του εκδότη - ενδέχεται να απαιτείται συνδρομή ή αγορά)
