隨著葉片尺寸的增大，葉片生產(chǎn)所需的材料數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)。據(jù)估計(jì)，每1kW的新裝裝機(jī)容量就需要10千克葉片材料。因此一臺(tái)7.5MW的風(fēng)機(jī)約需要75噸的葉片材料。風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命大約為20-25年。因此如何處理廢棄葉片就成了問題。據(jù)推測(cè)，每年要處理的纖維復(fù)合材料重量將達(dá)到20.4億噸以上。

  風(fēng)電行業(yè)相對(duì)來(lái)講是一個(gè)新興行業(yè)，在風(fēng)機(jī)葉片的實(shí)際處理方面經(jīng)驗(yàn)很少，尤其是海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。因此，風(fēng)電系統(tǒng)如果想獲得足夠的拆除、分離、處理等方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可能需要20年以上的時(shí)間。

  現(xiàn)有的處理廢棄風(fēng)機(jī)葉片的方法有：垃圾掩埋、焚燒或回收。 種方式在那些致力于減少垃圾掩埋數(shù)量的 基本上已經(jīng)過時(shí)了(如，德國(guó))。不過，目前中國(guó)采用多的還是垃圾掩埋方式。

  常用的處理方式是焚燒。在所謂的熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)工廠內(nèi)，利用焚燒產(chǎn)生的熱來(lái)發(fā)電，為區(qū)域加熱系統(tǒng)供熱。但是，60%的廢料在焚燒之后只是變?yōu)榛覡a。由于復(fù)合材料中含有無(wú)機(jī)物質(zhì)，這些灰燼可能含有污染物質(zhì)，根據(jù)其類型和后處理方法的不同，灰燼要么進(jìn)行掩埋要么回收后作為替代材料。無(wú)機(jī)物質(zhì)還會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的廢氣，其中殘留的細(xì)小玻璃纖維可能會(huì)導(dǎo)致煙氣清潔過程出現(xiàn)問題，主要是在灰塵過濾設(shè)備中。風(fēng)機(jī)葉片在進(jìn)入焚燒廠前還需進(jìn)行拆解和粉碎，從能耗和排放角度來(lái)說，這進(jìn)一步增加了環(huán)境的壓力。此外，在焚燒過程中還會(huì)引起工人和方面的問題。

  回收則是一種環(huán)保的處理方式。回收材料制成的新的更的葉片可以取代舊的葉片。但是目前成熟的風(fēng)機(jī)葉片回收方法還很少，只有30%的纖維增強(qiáng)塑料(FRP)可以回收再用，制成新的FRP，而大多數(shù)則是作為水泥行業(yè)的添加材料。過去的幾年，全球各企業(yè)就風(fēng)機(jī)葉片的回收問題進(jìn)行了大量研究項(xiàng)目，推出了許多創(chuàng)新產(chǎn)品。

  2003-2005年，荷蘭電工材料協(xié)會(huì)(KEMA)和波蘭工業(yè)化學(xué)品研究院(ICRI)共同領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)項(xiàng)目，研究玻璃鋼(FRP)的機(jī)械回收，即將材料粉碎然后再回收利用。此項(xiàng)目利用一臺(tái)具有“按需切割”功能的混合粉碎機(jī)，以每小時(shí)處理2.5噸物料的速度，將玻璃鋼(FRP)粉碎成15-25mm的長(zhǎng)度，而且對(duì)纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷很小。為了避免粉碎過程中發(fā)生危險(xiǎn)。

  粉碎之后，通過一種再活化方法對(duì)纖維的品質(zhì)進(jìn)行改良。將其與一種新基體進(jìn)行化學(xué)粘結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的性能。另一種技術(shù)是由HAMOS公司開發(fā)的纖維長(zhǎng)度分離技術(shù)，可以去除雜質(zhì)。粉碎后的玻璃鋼(FRP)廢料在重新利用過程中的一個(gè)問題就是纖維與樹脂的重新粘結(jié)。

  因?yàn)榉鬯榈睦w維上經(jīng)常帶有殘留的樹脂，因此粘結(jié)起來(lái)就更加困難。只有回收的纖維要比原始纖維更長(zhǎng)，它才能與新基體更好的粘結(jié)。

  對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片的回收來(lái)說，還需要增加一個(gè)步驟，即在現(xiàn)場(chǎng)將葉片切割成大塊，以便于運(yùn)輸。切割是通過目前廣泛應(yīng)用的粉碎手(起重機(jī)或挖掘機(jī)末端連接的粉碎/抓取設(shè)備)完成的。但是復(fù)合材料回收物的需求并不像鋼材那樣強(qiáng)勁，其應(yīng)用前景非常有限。

  另一個(gè)問題就是回收的纖維比原來(lái)的纖維短，表面還帶有“原來(lái)的”樹脂，更難以使其在一定方向上排列。這樣就難以按照需求增加產(chǎn)品的強(qiáng)度，例如汽車保險(xiǎn)杠。但是汽車行業(yè)并沒有停止回收和再用其本身的廢棄物。

  玻璃纖維硬度較高，粉碎過程需要大量的能源，因此這種填料的價(jià)值是很低的，很難讓它產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，除非能找到一種更廉價(jià)的能源。

  溶劑分解作用進(jìn)行化學(xué)回收也是一種回收方法。采用這種方法，玻纖的大部分拉伸強(qiáng)度可以保留下來(lái)，部分塑料材料還可以作為新的原材料。但是，采用具有侵蝕性的危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行回收并未得到提倡，而且這種方法的成本較高。

  另外一種方法是采用高溫?zé)峤夂蜌饣椒▽?duì)熱量和材料進(jìn)行回收。盡管纖維喪失了原來(lái)的“大部分”拉伸強(qiáng)度，而且技術(shù)成本很高，但是終端產(chǎn)品非常純，塑料中的熱能也以電能和熱能的形式得以回收。

  回收過程如下：

  ◆使用液壓剪切機(jī)或類似的工具將廢棄物在現(xiàn)場(chǎng)切割成便于運(yùn)輸?shù)某叽纾?

  ◆到達(dá)工廠后，這些部件進(jìn)一步被粉碎成手掌大小的塊；

  ◆材料被連續(xù)送入500℃高溫的無(wú)氧回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，塑料被高溫分解成合成氣體；

  ◆氣體用于電力生產(chǎn)，也用于加熱回轉(zhuǎn)爐;

  ◆在二級(jí)回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，玻璃纖維材料在大氣存在的條件下得以凈化；

  ◆利用磁鐵篩除并回收金屬；

  ◆去除玻纖材料殘余物中的灰塵；

  ◆混有少量聚丙烯纖維的玻璃纖維通過爐子后，PP纖維融化并連接到玻纖上形成穩(wěn)定的絕緣板。

  高溫?zé)峤猱a(chǎn)品主要是耐熱的絕緣材料。這些纖維還可以用作填料、粘性涂料、熱塑性部件、瀝青和混凝土中的增強(qiáng)材料，以及新玻璃纖維的原材料。復(fù)合材料中所含有的熱能可用于發(fā)電和為工藝過程供電。

  回收的玻璃鋼風(fēng)機(jī)葉片材料不能再用在新葉片中，因?yàn)榛厥盏牟ＡЮw維總是比原始玻纖強(qiáng)度低，因此風(fēng)電行業(yè)不能使用回收的增強(qiáng)纖維。碳纖維與玻纖不同，從預(yù)浸環(huán)氧樹脂/碳纖材料中回收碳纖維，回收到的碳纖維的E模量沒有改變，而終的拉伸強(qiáng)度只降低了5%。盡管葉片回收各企業(yè)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片處理方法及回收途徑上取得了明顯成功，但是由于成本問題，相關(guān)項(xiàng)目并未得到很好的發(fā)展。目前為止，丹麥大多數(shù)的磨損葉片和生產(chǎn)廢料都采用掩埋處理的方法，這是廉價(jià)解決方案。

  現(xiàn)在對(duì)葉片回收問題存在幾種不同的觀點(diǎn)，有人認(rèn)為葉片回收的根本問題所在并非材料本身，而是缺乏足夠份額廢料，因此，各商家在對(duì)回收項(xiàng)目進(jìn)行投資上存在資金困難。

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