全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。