隨著風(fēng)電葉片、船體等大型復(fù)合材料制品進(jìn)入報廢期,玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(GFRP)廢棄物的環(huán)保處理成為行業(yè)難題。近日,SGS INTRON B.V.(SGS 集團(tuán)) 的一項生命周期評估(LCA)研究揭示,將這類廢棄物再加工用于水泥生產(chǎn),較傳統(tǒng)的能量回收式焚燒,可顯著降低碳排放,為循環(huán)經(jīng)濟(jì)下的廢棄物處理提供了更優(yōu)解。

復(fù)合材料廢棄物的 "兩難" 與新解
GFRP 作為風(fēng)電、船舶等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料,因強(qiáng)度高、耐腐蝕被廣泛應(yīng)用,但報廢后處理難度大。過去,焚燒(附帶能量回收)是主流方式,卻存在碳排放高、材料回收利用率低等問題。而水泥再加工法則通過 "粉碎 - 入窯" 的流程,既將廢棄物中的有機(jī)樹脂作為替代燃料回收能量,又讓玻璃纖維(占 GFRP 的 50% 左右)替代石灰石等水泥原料 —— 其富含的二氧化硅、氧化鋁等成分,可直接參與水泥熟料合成,減少采礦和煅燒環(huán)節(jié)的碳排放。
LCA 數(shù)據(jù):水泥再加工減排優(yōu)勢顯著
研究通過全生命周期分析(涵蓋運輸、粉碎、再利用全流程)發(fā)現(xiàn),水泥再加工的環(huán)保效益遠(yuǎn)超焚燒:
對玻璃纖維含量 50% 的典型 GFRP,水泥再加工每噸可減少 411 千克二氧化碳當(dāng)量排放,既降低水泥生產(chǎn)的化石燃料消耗,又減少石灰石煅燒的直接排放;
反觀焚燒,即使回收能量,每噸仍會產(chǎn)生 719 千克二氧化碳當(dāng)量排放,且熱效率低于水泥窯,無法替代原生原料;
綜合對比,水泥再加工較焚燒,每噸廢棄物可額外減少 1.13 噸二氧化碳當(dāng)量(高樹脂含量 GFRP),即使是減排效果較低的片狀模塑料(SMCs),也能減少 0.56 噸。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要實踐
該研究證實,水泥再加工不僅解決了復(fù)合材料 "難降解、易堆積" 的痛點,更通過 "廢物 - 原料" 的閉環(huán),減少對原生礦產(chǎn)的依賴。業(yè)內(nèi)人士指出,這一模式為風(fēng)電、船舶等行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供了新思路,未來若結(jié)合廢棄物分類優(yōu)化,減排潛力將進(jìn)一步釋放。
隨著 "雙碳" 目標(biāo)推進(jìn),這類兼顧環(huán)保與資源循環(huán)的技術(shù),有望成為復(fù)合材料廢棄物處理的主流方向。

本文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會精選整理并編譯,旨在促進(jìn)行業(yè)交流,非商業(yè)用途。由于信息覆蓋面有限,難免有所疏漏,敬請諒解,引用時請注明出處。