NREL提出可回收风力涡轮机叶片的方法

这些发现发表在新一期的杂志上 科学 。这种新树脂由使用生物衍生资源生产的材料制成，其性能与由热固性树脂制成的刀片的当前行业标准相当，并优于某些可回收的热塑性树脂。

研究人员建造了一个9米长的原型叶片，以展示NREL开发的昵称为山核桃的生物质衍生树脂的可制造性。首字母缩写代表聚酯共价适应网络，制造过程与目前的方法相吻合。在现有技术下，风力叶片可以使用大约20年，之后它们可以被机械回收，比如切碎用作混凝土填料。山核桃标志着一个飞跃，因为能够回收利用温和的化学过程的刀片。

NREL大学的博士后研究员、新论文的第一作者Ryan Clarke表示，化学回收过程允许刀片的组件被回收并反复使用，允许同一产品的再制造。" 如果做得好，这确实是一种无限的方法 .”

他说，化学过程能够在六个小时内完全分解原型叶片。

那张纸，” 用于风力叶片回收的生物质衍生热固性材料的制造和测试 ，”涉及来自五个NREL研究中心的调查人员的工作，包括国家风力技术中心和BOTTLE财团。研究人员展示了山核桃叶片的报废策略，并提出了每个组件的回收和再利用策略。

“ 开发可回收风力涡轮机叶片的山核桃方法是我们努力促进能源材料循环经济的重要一步 NREL大学机械和热能工程科学实验室副主任郑屹·格林说。

对山核桃树脂的研究始于年底。科学家们希望制造一种可回收的风力叶片，并开始试验他们可以使用什么原料来实现这一目标。他们使用生物衍生糖开发的树脂与传统观念形成了鲜明对比，传统观念认为设计为可回收的刀片性能不佳。

“ 仅仅因为某样东西是生物衍生的或可回收的，并不意味着它会变得更糟 的两位通讯作者之一Nic Rorrer说 科学 纸。他说，其他人对这类材料的一个担忧是，叶片会发生更大的“蠕变”，即叶片随着时间的推移失去形状和变形。" 它真正挑战了聚合物科学领域的这一不断发展的概念，即你不能使用可回收材料，因为它们会表现不佳或蠕变太多。 ”

由山核桃树脂制成的复合材料保持了它们的形状，经受住了加速的耐候性验证，并且可以在类似于风力涡轮机叶片目前制造的现有固化周期的时间框架内制造。

虽然风力叶片可以测量一个足球场的长度，但原型的大小提供了这一过程的证据。

“ 9米是一个尺度，我们能够展示在60米、80米、100米叶片尺度上使用的所有相同制造工艺， 第二个通讯作者罗宾·默里说。

其他合著者都来自NREL，他们是埃里克·罗格卢德、艾伦·普恩特-乌尔维纳、大卫·巴恩斯、保罗·默多克、迈克尔·麦格劳、吉米·纽柯克、瑞安·比奇、雅各布·鲁贝尔、列维·哈默尼克、凯瑟琳·奇斯姆、安德里亚·贝尔和格雷格·贝克汉姆。

美国能源部通过其先进材料和制造技术办公室和生物能源技术办公室以及他们对BOTTLE Consortium的支持共同资助了这项研究。额外的研究和资金将允许研究人员建造更大的叶片，并探索更多的生物衍生配方。

NREL是美国能源部可再生能源和能源效率研究与开发的主要国家实验室。NREL由可持续能源联盟有限责任公司为能源部运营。