研究进展 | 印度研究人员使用微波和环保化学品从退役风轮叶片中回收玻璃纤维

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印度曼迪理工学院的研究人员利用微波来回收利用退役风力涡轮机叶片中的聚合物复合材料。与目前使用的填埋、热回收等方法相比，这种方法快速、可持续且生态友好。

全世界都在推动采用可再生能源，如风能，以克服化石燃料能源的缺点。印度是风电系统的第四大安装国，截至2022年7月31日，风电总装机容量为40.893 GW。该国在其战略地区安装风力涡轮机来利用风能。这些风力涡轮机的叶片由聚合物复合材料制成，聚合物复合材料是用碳纤维和玻璃纤维等纤维增强的聚合物体系。

研究团队负责人Sunny Zafar博士在解释这项研究时说：“我们开发了一种可持续的微波辅助化学回收工艺，用来循环利用玻璃纤维增强聚合物（GFRP）废弃物。我们使用微波来帮助采用过氧化氢和乙酸对GFRP复合材料进行化学降解。过氧化氢和乙酸都是生态友好的化学品，前者广泛用作消毒剂/抗生素，后者用作醋。”

在风力涡轮机叶片的使用寿命结束时，退役的玻璃纤维增强环氧树脂结构将被拆除，进行填埋或焚烧。这两种处置方法都增加了环境污染和成本。据预测，2024年至2034年间，全世界风力涡轮机叶片将产生约200000吨复合材料废弃物。这抵消了风能带来的环境效益。

在谈到这项研究的益处时，团队中另一位博士Venkata Krishnan说：“我们开发的回收方法可以导致回收技术的深刻转变，这可以帮助国家迈向风力涡轮机叶片的循环经济。”

这一研究团队开发了一种快速环保的方法，用来回收用于制造风力涡轮机叶片的复合材料中的纤维。这项工作的一个特别之处是，提取过程中没有使用任何苛刻的化学品，而是使用了绿色化学方法。

研究人员发现，在这种方法中，环氧树脂的分解率为97.2%，便于回收玻璃纤维。对回收的玻璃纤维进行了测试，并将其性能与原始纤维进行了比较。与原始纤维相比，回收的纤维保留了近99%的强度和大于90%的其他力学性能。

关键词： 材料回收 玻璃纤维