Инициатива CETEC проложила путь к полностью перерабатываемым лопастям ветряков

Коалиция промышленных и академических лидеров разработала новую технологию, которая обеспечит финальный технологический шаг к обеспечению циркулярности для термореактивных композитов, используемых для изготовления лопастей ветряков. Для обеспечения ее внедрения и продвижения циркулярной экономики в ветровой отрасли была создана новая инициатива под названием CETEC (Циркулярная экономика для термореактивных эпоксидных композитов). В течение трех лет CETEC нацелена представить полноценное решение, готовое для промышленного внедрения, основанное на коммерциализации новой технологии.

Частично финансируемая Фондом инноваций Дании (IFD, Орхус, Дания), CETEC возглавляется Vestas (Орхус), лидером устойчивых энергетических решений, и вовлекает как промышленных, так и академических лидеров, включая Olin Corp. (Клейтон, Миссисипи, США), производителя эпоксидных смол, Датский технологический институт (DTI, Таструп, Дания) и Аархусский университет (Дания).

Разработанная DreamWind, инициативой инноваций, движимой теми же партнерами, новая технология состоит из двухэтапного процесса. Во-первых, термореактивные композиты разбираются на армирующее волокно и смолу (эпоксидную). Затем, через новый процесс хемциклинга, эпоксидная смола дальше разрушается на базовые компоненты, похожие на первичные материалы. Эти материалы затем могут быть повторно введены в производство новых лопастей ветряков, образуя новый путь циркулярности для эпоксидной смолы.

«Хемциклинг эпоксидных материалов позволил бы деконструировать эти высокостабильные полимерные цепи в молекулярные строительные блоки. Эти строительные блоки легко обрабатываемы и могут использоваться для производства новой эпоксидной смолы, которая будет иметь такое же качество, как исходный материал», — отмечает проф. д-р Троельс Скрюдструп, Аархусский университет. «Избегание потери ценной молекулярной сложности таким образом является высоко желанной концепцией и важным шагом к устойчивым материалам».

По словам партнеров, ветряки перерабатываемы на 85–90%, при этом материал лопастей составляет оставшийся процент, который нельзя переработать из-за природы термореактивных композитов (см. «Определение ландшафта для лопастей в конце срока службы» для подробностей о лопастях ветряков в конце жизни). CETEC нацелена закрыть этот разрыв в переработке и обеспечить значительный шаг вперед в устранении отходов во всей ветроэнергетической отрасли.

«По мере роста глобальных обязательств по достижению чистого нуля, критически важно обеспечить, чтобы ветровая отрасль могла масштабироваться устойчиво, что включает амбицию Vestas производить ветряки с нулевыми отходами к 2040 году», — говорит Аллан Корсгаард Паульсен, руководитель устойчивого развития и передовых материалов, Vestas Innovation and Concepts. «Используя этот новый технологический прорыв в хемциклинге эпоксидной смолы, проект CETEC станет важным вехой в пути Vestas к достижению этой цели и в обеспечении будущего, где свалки больше не потребуются при списании лопастей».

«Ключевая характеристика композитных материалов — их уникальное сочетание низкого веса и высокой прочности. Это управляется сильным связыванием двух разных материалов — волокна и эпоксидной смолы», — добавляет Симон Фрёлих, руководитель группы, PhD, Датский технологический институт. «Дилемма в том, что эта сильная связь также является чертой, делающей эти материалы трудными для переработки. Поэтому разработка новой технологии CETEC, позволяющей разбирать композит в конце жизни, — это переломный момент, который позволит нам захватить ценность, представленную каждым материальным потоком, в новой циркулярной цепочке создания стоимости».

В заключении, решение CETEC планирует решить проблему отсутствия доступной технологии переработки для эпоксидных смол. Это в свою очередь создаст возможность внедрения новых решений по переработке в ветровую отрасль. Это, как сообщается, имеет значительный потенциал для коммерческой захвата стоимости, особенно на рынках, где регулирование по управлению отходами производственных отраслей ужесточается для обслуживания более широкой повестки дня устойчивого развития. Когда полностью разработано, решение также может повлиять на другие отрасли, полагающиеся на термореактивные композиты в производстве, такие как автомобильная и авиационная.

«Как ведущий производитель эпоксидных смол и глобальный поставщик для ветровой отрасли, Olin гордится предоставлением нашей технологической экспертизы этому важному проекту устойчивого развития», — говорит Лейф Оле Мейер, лидер TS&D EMEAI в Olin. «Разработка технологий, закрывающих существующий разрыв термореактивных материалов путем создания циркулярности — еще один пример внедрения нашей цели устойчивого развития по ресурсной эффективности. Эта инновация поможет отрасли минимизировать потребление первичных сырьевых источников и увеличить повторное использование и переработку материалов».