20.05.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
風力タービンブレードの酸化液化：複合材リサイクルの新次元
使用済み（EoL）風力タービンブレード（WTB）は、再生可能エネルギー分野における最も差し迫った廃棄物管理の課題の一つである。数十年にわたる過酷な運転条件に耐えるよう設計されたこれらのlarge 規模の複合構造物は、廃車後のリサイクルが極めて困難である。その高い機械的強度、複雑な樹脂システム、繊維強化構造は、従来のリサイクル方法の有効性を著しく制限している。
世界的にEoL WTBの量が増え続ける中、代替的で持続可能な解決策を探ることが急務となっている。最も有望なアプローチのひとつがケミカル・リサイクル、特に酸化液化であり、環境への影響を抑えながら貴重な繊維と二次化学品を回収できるプロセスである。
酸化的液化プロセスの熱的・速度論的特性評価
このプロセスは、ポーランドのシレジア工科大学の研究者が、NETZSCH-Gerätebau GmbHの研究所と協力して実施した研究「Kinetic study of the decommissioned wind turbine blade oxidative liquefaction based on differential scanning calorimetry」（エネルギー、316巻、2025年）の焦点である。
この研究は、EoL複合材料の酸化液化を特徴づけるための実験と計算を統合したアプローチとして注目される。示差走査熱量測定(DSC)測定は、高圧スチール製クルクルを備えた NETZSCH DSC 214 Polymaを使用して示差走査熱量計（DSC）測定を実施した。
このセットアップにより、過酸化水素（H₂O₂）のような反応性液体媒体の存在下でも、エンタルピー変化と熱流をモニターすることで、システムの熱挙動を実際のプロセス条件下で評価することができた。
酸化液化プロセスの動力学解析は、NETZSCH Kinetics Neo ソフトウェアを使用して実行され、等変換法（フリードマン）とモデルベースのアプローチ（マスタープロット法）の両方を適用することができました。この2つの方法論により、活性化エネルギーや反応モデルなどの主要な速度論的パラメータが得られ、エポキシ系複合材料の酸化メカニズムに関する新たな知見が得られた。
この研究は、プロセスの最適化、スケールアップ、そして最終的には、EoL風力タービンブレードだけでなく、より広範な複合材料について、より持続可能なリサイクル戦略の開発を支援するために不可欠な速度論的データを提供する。
完全な実験方法論、動力学的モデリングアプローチ、および詳細なデータ解釈は、査読を受けたオリジナルの出版物で入手可能である：
(出版社経由でのアクセス-購読または購入が必要な場合があります)
