20.05.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
Tuulivoimaloiden lapojen oksidatiivinen nesteytys: Uusi ulottuvuus komposiittikierrätyksessä
Käytöstä poistetut tuuliturbiinien lavat ovat yksi uusiutuvan energian alan kiireellisimmistä jätehuoltohaasteista. Nämä vuosikymmeniä kestäviä ankaria käyttöolosuhteita kestämään rakennetut large mittakaavan komposiittirakenteet on erittäin vaikea kierrättää, kun ne poistetaan käytöstä. Niiden suuri mekaaninen lujuus, monimutkaiset hartsijärjestelmät ja kuituvahvisteiset rakenteet rajoittavat huomattavasti perinteisten kierrätysmenetelmien tehokkuutta.
Koska EoL WTB:n maailmanlaajuinen määrä kasvaa edelleen, on kiireellisesti tutkittava vaihtoehtoisia, kestäviä ratkaisuja. Yksi lupaavimmista lähestymistavoista on kemiallinen kierrätys, erityisesti oksidatiivinen nesteytys - prosessi, jolla voidaan ottaa talteen arvokkaita kuituja ja sekundäärikemikaaleja ja samalla vähentää ympäristövaikutuksia.
Oksidatiivisen nesteytysprosessin terminen ja kineettinen karakterisointi
Tähän prosessiin keskitytään tutkimuksessa "Kinetic study of the decommissioned wind turbine blade oxidative liquefaction based on differential scanning calorimetry "(Energy, Vol. 316, 2025), jonka Puolan Sleesian teknillisen yliopiston tutkijat tekivät yhteistyössä NETZSCH-Gerätebau GmbH:n laboratorioiden kanssa.
Tutkimus on merkittävä, koska siinä sovelletaan integroitua kokeellista ja laskennallista lähestymistapaa EoL-komposiittien hapettuvan nesteytymisen kuvaamiseen. Differentiaalipyyhkäisykalorimetriamittaukset (DSC ) suoritettiin NETZSCH DSC 214 Polyma -laitteella, joka oli varustettu korkeapaineisilla teräsupokkailla, jotka mahdollistavat hydrotermisten olosuhteiden simuloinnin suljetussa ympäristössä.
Tämän kokoonpanon avulla järjestelmän lämpökäyttäytymistä voitiin arvioida todellisissa prosessiolosuhteissa seuraamalla entalpiamuutoksia ja lämpövirtaa jopa reaktiivisten nestemäisten väliaineiden, kuten vetyperoksidin (H₂O₂), läsnä ollessa.
Hapettavan nesteytysprosessin kineettinen analyysi suoritettiin NETZSCH Kinetics Neo -ohjelmistolla, joka mahdollistaa sekä isokonversiomenetelmien (Friedman) että mallipohjaisten lähestymistapojen (master-plot-tekniikat) soveltamisen. Tämän kaksoismenetelmän avulla saatiin keskeiset kineettiset parametrit, kuten aktivoitumisenergia ja reaktiomallit, ja näin saatiin uutta tietoa epoksipohjaisten komposiittien hapettumismekanismeista
Tutkimus tarjoaa olennaisia kineettisiä tietoja, jotka tukevat prosessin optimointia, skaalaamista ja lopulta kestävämpien kierrätysstrategioiden kehittämistä paitsi EoL-tuuliturbiinien lapojen myös laajemman valikoiman komposiittimateriaalien osalta.
Täydellinen kokeellinen menetelmä, kineettinen mallinnusmenetelmä ja yksityiskohtainen tietojen tulkinta ovat saatavilla alkuperäisessä vertaisarvioidussa julkaisussa:
(Pääsy kustantajan kautta - tilaus tai osto voi olla tarpeen)
