德国的智能回收和回收轻木

 
2018年，德国约有20%的电力是由风力涡轮机发电的。Hans-Peter Merten / MATOfoto在德国有30,000台正在运行的风力涡轮机，其中许多已经老化。在2019年，必须丢弃2000个转子叶片;到2024年，这一数字将达到15,000。但是，将它们放置到长达90米，15公吨的庞然大物的地方呢? WKI威廉·克劳迪兹研究所的弗劳恩霍夫木材研究所的研究人员提出了一个解决方案：他们使用了一种新的回收技术，将转子叶片中的轻木回收并加工成建筑物的隔热垫。
无论是由于材料疲劳还是仅仅因为被更大，更高效的系统所取代，旧的风力发电机都必须进行废弃处理。弗劳恩霍夫化学技术研究所ICT的一项研究预测，到2024年必须丢弃的15,000个转子叶片将在随后的三年中再加入72,000个。我们已经有了在风力发电机中处理钢和混凝土的环保方法，但是回收转子叶片仍然存在问题。
牢固结合，几乎无法分离
转子叶片不是钢制的。威廉·弗劳恩霍夫(Fraunhofer)木材研究所的项目经理Peter Meinlschmidt说：“那将太沉重且不灵活。它们主要由玻璃纤维增​​强塑料(GFRP)和轻木与环氧树脂或聚酯树脂粘合而成。”不伦瑞克WKI克劳迪兹研究所。这种联系非常牢固。它必须是：转子叶片达到每小时250公里以上的最高速度，使其承受巨大的力量。但是，对于单来源回收，这正是问题所在，因为很难分离复合材料的各个成分。
转子叶片包含约15立方米的轻木，该轻木不仅是世界上最轻的木材之一，而且极耐压力。 “与大多数塑料泡沫相比，这是轻木的主要优势，” Meinlschmidt解释说。以前，在处置旧的转子叶片时，不可能将其恢复。 “尽管它几乎没有任何能量含量，但通常在水泥工厂中以复合材料的形式燃烧。水泥原料必须先加热到约1500摄氏度，然后才能聚结并形成水泥熟料，因此这些工厂需要大量此外，熔化的玻璃纤维和灰分可以稍后添加到水泥中，并代替原本必须输入到工艺中的石英砂部分。”但是德国的水泥厂数量有限(总共有53家)，因此他们需要转子叶片作为燃烧材料。
用喷水枪拆卸转子叶片
但是，仍然有希望控制即将来临的动叶片洪水：Meinlschmidt和他的团队(Fraunhofer ICT同事和行业合作伙伴)已经开发了一种新的回收技术。为了从转子叶片中回收和回收轻木，应在现场拆卸拆卸的叶片。 “传统方法是使用带锯将转子叶片切成三分之二或四分之三，但这是一个相对复杂的过程。这就是为什么我们想出了用喷水喷枪进行尝试的想法。知道：它更快，更好。”热情的Meinlschmidt说。喷枪可以安装在专用车辆上并从那里进行控制。 “巨大的推力将使手工引导喷枪变得极为困难。”然后，当仍在现场时，将10至20米长的转子叶片段送入可移动的切碎机中，将其切成与手掌大小相近的碎片。
最后，研究团队使用冲击式粉碎机将这些碎片分成各自的组件。为此，它们开始旋转并以高速向金属投掷。正如Meinlschmidt解释的那样，“复合材料然后会破裂，因为木材是粘塑性的，而玻璃纤维和树脂则非常坚硬。”
用转子叶片绝缘
在Fraunhofer WKI，轻木件经过加工后制成例如超轻量的木纤维隔热垫。 “目前约有10%的建筑保温材料是由可再生资源制成的-这里还有改进的空间。”这些垫的密度小于20千克/立方米，是目前市场上唯一的，可为普通的聚苯乙烯基材料提供类似的良好隔热性能。
回收的轻木还可以用于生产新型的弹性木质泡沫。为此，将其研磨成非常细的粉末并与发泡剂混合。泡沫的稳定性是由木材自身的内聚力产生的，这使合成胶粘剂变得多余。