英國(guó)國(guó)家復(fù)合材料中心（NCC）與近?？稍偕茉囱芯恐行模∣RE）合作研究可持續(xù)風(fēng)能項(xiàng)目，以推動(dòng)復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片未來可持續(xù)性發(fā)展。該項(xiàng)目第一次年度審查中，NCC公布了研究的最新成果并制定了宏偉的未來計(jì)劃以解決退役復(fù)合材料葉片以及未來新裝機(jī)葉片帶來的挑戰(zhàn)。

其研究主要針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片可持續(xù)發(fā)展面臨的一些關(guān)鍵內(nèi)容，主要包括以下五方面：

1. 全面展示了英國(guó)所有風(fēng)電葉片的退役概況，預(yù)測(cè)未來30年風(fēng)電復(fù)合材料廢棄物面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)，幫助風(fēng)電行業(yè)相關(guān)合作單位對(duì)退役葉片作出準(zhǔn)確的決策。

2.從目前復(fù)合材料回收技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀看，機(jī)械法回收和水泥窯協(xié)同處理仍然是未來十年工業(yè)規(guī)模化處理玻璃纖維復(fù)合材料廢棄物的唯一可行路徑。

3.項(xiàng)目對(duì)于具有開發(fā)前景而技術(shù)成熟度（TRL）相對(duì)較低的風(fēng)電葉片廢棄物處理技術(shù)的開發(fā)要求進(jìn)行了明確，為2032年后大量報(bào)廢葉片資源化再利用提供技術(shù)支撐。

4.從全生命周期的角度進(jìn)行評(píng)估，明確了在制造過程中必須針對(duì)回收再利用技術(shù)引入相應(yīng)的原材料，以減少退役葉片對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的可能影響。

5.項(xiàng)目將與行業(yè)內(nèi)重要合作伙伴開展更加深入的研究合作，包括維斯塔斯、SSE可再生能源公司、EDF可再生能源公司、殼牌、凈零技術(shù)中心、英國(guó)皇家地產(chǎn)、英國(guó)可再生能源中心、英國(guó)可再生能源咨詢公司（BVG Associates）和蘇格蘭零廢公司。

NCC的能源主管Phil Slack說："發(fā)展風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的循環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)强沙掷m(xù)風(fēng)能項(xiàng)目的最終目標(biāo)。過去一年的研究回顧，突出了我們?cè)趯?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)方面取得的重大進(jìn)展。

我們的目標(biāo)是在2022年底，為英國(guó)玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械回收和水泥窯協(xié)同加工的關(guān)鍵工業(yè)能力提供有意義的投資案例。

可持續(xù)風(fēng)能項(xiàng)目是NCC努力為英國(guó)復(fù)合材料行業(yè)建立一個(gè)可行的循環(huán)供應(yīng)鏈的預(yù)研項(xiàng)目。該項(xiàng)目正在尋求所有工業(yè)部門的支持和參與，以形成利益共同體。進(jìn)一步的投資和合作將有助于該項(xiàng)目從過去和現(xiàn)在的幾代退役風(fēng)電葉片處理中獲得價(jià)值，與其他部門分享這些經(jīng)驗(yàn)，將促進(jìn)在未來復(fù)合材料風(fēng)機(jī)零部件設(shè)計(jì)制造時(shí)將將循環(huán)利用理念作為核心。

中國(guó)風(fēng)電已成為世界風(fēng)電發(fā)展的標(biāo)桿，國(guó)內(nèi)行業(yè)也積極探索退役葉片的處理并取得了不少成果，但整體上看，要實(shí)現(xiàn)退役葉片的處理商業(yè)化應(yīng)用還需要更多的研究。使復(fù)合材料的回收利用技術(shù)朝著綠色環(huán)保和低能耗的方向發(fā)展，再生產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高價(jià)值的再利用是我們的最終目標(biāo)。近期國(guó)內(nèi)復(fù)合材料的回收再利用技術(shù)取得新進(jìn)展，風(fēng)電用環(huán)氧樹脂的主要供應(yīng)商上緯推出全新可回收熱固樹脂EzCiclo易可收和CleaVER可立解。

復(fù)合材料的回收和再利用技術(shù)概述：

纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料（FRPs）因其輕質(zhì)、高強(qiáng)等優(yōu)異性能被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,持續(xù)增長(zhǎng)的FRPs導(dǎo)致了制造中廢棄邊角料和服役期滿廢棄FRPs制品急劇增長(zhǎng)。大量廢棄的復(fù)合材料不僅給環(huán)境帶來巨大壓力，也造成巨大的能源浪費(fèi)，同時(shí)給復(fù)合材料廢棄物的回收帶來了挑戰(zhàn)。

熱固性復(fù)合材料的回收方式主要包括：機(jī)械回收法、熱回收法、化學(xué)回收法及新型可回收樹脂研發(fā)。

機(jī)械回收法是通過切割、碾壓等物理方法，將廢棄復(fù)合材料切割破碎成小尺寸的碎片（50-100mm），并進(jìn)一步研磨、篩分、過濾和收集得到富含基體樹脂的粉末和短切纖維狀產(chǎn)物?？捎米餍聫?fù)合材料中的填料或增強(qiáng)材料。該方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、成本較低。缺點(diǎn)是在回收過程中儀器設(shè)備損耗、纖維的結(jié)構(gòu)損害都較大，整體經(jīng)濟(jì)效益和回收纖維再利用價(jià)值低。該類方法適用于低價(jià)值玻纖復(fù)合材料的回收，不適合高生產(chǎn)成本的碳纖維復(fù)合材料回收。

機(jī)械回收流程圖

熱處理回收是目前回收熱固性 CFRPs 最常用的方法，是現(xiàn)有已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的復(fù)合材料回收方法。熱處理回收法是利用增強(qiáng)纖維的耐高溫特點(diǎn)，將廢棄復(fù)合材料進(jìn)行高溫降解，使得熱固樹脂分解為碳?xì)浠衔?、甲烷等氣體以及低分子量的含碳物，得到降解產(chǎn)物為油、氣體和固體產(chǎn)物（纖維、最終的填料和焦炭等）。熱處理回收包括高溫?zé)峤夥?、流化床熱解法和微波熱解法?/span>

流化床熱解回收法

微波熱解回收法

熱處理回收的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是整體回收效率低，耗能高，且在整個(gè)熱解過程中大部分纖維損傷嚴(yán)重，不利于高價(jià)值 CF的回收再利用。

化學(xué)回收法是采用化學(xué)降解或化學(xué)溶解將廢棄FRPs 中的交聯(lián)結(jié)構(gòu)斷裂，形成低分子聚合物或部分溶于試劑中，從而達(dá)到去除纖維周圍的樹脂基體，實(shí)現(xiàn)纖維與樹脂基體分離的目的。區(qū)別于熱處理法，化學(xué)回收法只需在較溫和的溫度下，完成樹脂與纖維的分離，且回收的纖維表面樹脂殘留少，力學(xué)性能保持率較高。因此，化學(xué)回收法是最受關(guān)注且研究最多的熱固性FRPs 回收方法，但目前主要還處于試驗(yàn)或小試階段。

風(fēng)電葉片熱裂解回收法

新型可回收樹脂研發(fā)：針對(duì)現(xiàn)有熱固性FRPs 回收的重大挑戰(zhàn)和其對(duì)環(huán)境的影響，開發(fā)新型易回收再成型的熱固性樹脂，是實(shí)現(xiàn)FRPs 中纖維和基體的回收再利用的閉環(huán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系的一種新型方法。新型可回收樹脂基體的研發(fā)拓寬了熱固性 CFRPs 的應(yīng)用范圍，同時(shí)也為熱固性樹脂難回收再利用問題解決提供了新的研究方向，有望緩解熱固性復(fù)合材料所造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，促進(jìn)閉環(huán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系的建立。但是，現(xiàn)有新型可回收樹脂基體由于引入動(dòng)態(tài)鍵或不穩(wěn)定化學(xué)鍵導(dǎo)致樹脂基體性能遠(yuǎn)低于現(xiàn)有熱固性樹脂，而且回收的樹脂通常以熱壓的模式進(jìn)行再利用，無法實(shí)現(xiàn)以液體的形式浸潤(rùn)纖維，限制了其使用條件。因此，新型可回收樹脂的研發(fā)還有待于進(jìn)一步深入，提高性能和豐富成型工藝的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)FRPs 的回收再利用。

再生材料總量的不斷擴(kuò)大，需要更經(jīng)濟(jì)，污染更少，效率更高的回收技術(shù)，以及高性能產(chǎn)品的再制造技術(shù)。同時(shí)，應(yīng)從源頭設(shè)計(jì)新的環(huán)保材料，比如使用天然纖維，改性熱固性樹脂和可回收熱塑性樹脂，建立環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)節(jié)約的復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

6.Junlei Chen ,Jihui Wang ,Aiqing Ni,Recycling and reuse of composite materials for wind turbine blades:An overview.