20.05.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
Окислительное разжижение лопастей ветряных турбин: Новое измерение в переработке композитов
Лопасти ветряных турбин с истекшим сроком службы (ЛВС) представляют собой одну из наиболее актуальных проблем утилизации отходов в секторе возобновляемой энергетики. Созданные для того, чтобы выдерживать десятилетия суровых условий эксплуатации, эти композитные конструкции масштаба large крайне сложно переработать после их вывода из эксплуатации. Их высокая механическая прочность, сложные системы смол и архитектура, армированная волокнами, существенно ограничивают эффективность традиционных методов утилизации.
В связи с тем, что глобальный объем EoL WTBs продолжает расти, возникает острая необходимость в поиске альтернативных, устойчивых решений. Одним из наиболее перспективных подходов является химическая переработка, в частности окислительное сжижение - процесс, позволяющий извлекать ценные волокна и вторичные химикаты, снижая при этом воздействие на окружающую среду.
Тепловая и кинетическая характеристика процесса окислительного сжижения
Этот процесс находится в центре внимания исследования "Кинетическое исследование окислительного разжижения списанных лопастей ветряных турбин на основе дифференциальной сканирующей калориметрии"(Energy, Vol. 316, 2025), проведенного учеными Силезского технологического университета, Польша, в сотрудничестве с лабораториями NETZSCH-Gerätebau GmbH.
Исследование отличается комплексным экспериментальным и вычислительным подходом к определению характеристик окислительного разжижения композитов EoL. Измерения методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) проводились на приборе NETZSCH DSC 214 Polyma, оснащенном стальными тиглями высокого давления, позволяющими моделировать гидротермальные условия в герметичной среде.
Эта установка позволила оценить тепловое поведение системы в реальных условиях процесса путем мониторинга изменений энтальпии и теплового потока, даже в присутствии реакционных жидких сред, таких как пероксид водорода (H₂O₂).
Кинетический анализ процесса окислительного сжижения проводился с использованием программного обеспеченияNETZSCH Kinetics Neo , позволяющего применять как изоконверсионные методы (Фридмана), так и модельные подходы (методы мастер-плота). Эта двойная методология позволила получить доступ к ключевым кинетическим параметрам, включая энергию активации и модели реакции, что дало новое понимание механизмов окисления композитов на основе эпоксидной смолы
Исследование предоставляет важные кинетические данные для поддержки оптимизации процесса, расширения масштабов и, в конечном счете, разработки более устойчивых стратегий переработки не только для лопастей ветряных турбин EoL, но и для более широкого спектра композитных материалов.
Полная экспериментальная методология, подход к кинетическому моделированию и подробная интерпретация данных представлены в оригинальной рецензируемой публикации:
(Доступ через издательство - может потребоваться подписка или покупка)
