實現(xiàn)風電葉片全生命周期的綠色化、無害化，一直是風電全行業(yè)追求的目標。尤其是今年，受風電搶裝潮影響和原材料的限制，葉片市場甚至供不應求，回收這種高價值材料的技術(shù)需求越來越大。

 

    從風電機組服役年限來看，到2025年左右，我國將迎來一大波風電葉片報廢潮。到2030年，我國將有超過3萬臺風電機組面臨換新，而到2035年這一數(shù)字將超過 9 萬臺，市場潛力巨大。

 

    采用直接填埋的方式會向大自然緩慢釋放少量的芳烴物質(zhì)，且無法降解，焚燒更不可求，必然產(chǎn)生有毒氣體，唯有綠色回收利用一途。有的企業(yè)嘗試用熱塑性樹脂代替熱固性樹脂，有的企業(yè)只能回收復合材料里的一部分玻璃纖維。

 

    國內(nèi)諸多風電機組制造企業(yè)為了處理好葉片生產(chǎn)加工廢料，拿出3000元/噸左右的處理費委托給專業(yè)公司，而承攬這些業(yè)務的公司，僅僅只是將它切割破碎，將塑料和木質(zhì)粉料按一定比例混合后經(jīng)熱擠壓成型，制成板材，用于公園的板凳、圍欄。熱固性樹脂并沒有消失，所謂的“專業(yè)處理”也僅僅是半處理，而且給今后的回收造成了更大的困難。

 

    侯相林團隊多年積累的以定向解聚技術(shù)為核心的一整套科研成果不僅可以高效回收難降解的材料，而且生產(chǎn)出大量高價值化學品，完成了風機葉片綠色回收利用的閉環(huán)。

 

   “拆解”分子鏈

 

    2019年開始，侯相林團隊成員鄧天昇、武少弟從十余種催化劑中挑選出性能最優(yōu)的催化劑，全新的催化體系在10kg級別的高壓反應釜連續(xù)運行超過300小時，得到了試驗關(guān)鍵數(shù)據(jù)。2021年，“碳纖維增強環(huán)氧樹脂回收利用”項目，榮獲北京地區(qū)高校大學生優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)團隊三等獎。這項技術(shù)就是降解碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，致力于從風機葉片中回收高價值的碳纖維。

 

    碳纖維增強環(huán)氧樹脂的優(yōu)點多、品質(zhì)好，但是當回收這些材料時，優(yōu)點全部變成了“絆腳石”。

 

    侯相林研究團隊采用定向解聚法（化學解聚法）處理復合材料，通過特定的溶劑及催化劑體系，國內(nèi)首創(chuàng)了在較溫和的條件下將高分子在特定的鍵位“拆解”開，形成長鏈熱塑高分子或者樹脂合成單體。這一辦法也是被學術(shù)界被普遍承認的實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的好方法。

 

    目前，全國絕大多數(shù)研究機構(gòu)都未能將熱固性樹脂的化學降解實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，研究成果多處于實驗室狀態(tài)。“我們在實驗室階段階段取得了一部分成績，現(xiàn)在正在準備進行中試放大，數(shù)據(jù)指標顯示，環(huán)氧樹脂降解率大于99%，回收率大于95%，碳纖維回收率大于96%，纖維強度損失小于5%，回收的碳纖維單絲強度指標、模量與原絲相差無幾。”侯相林表示。

 

    回收的樹脂產(chǎn)物可制成環(huán)氧瀝青，進一步處理可以得到雙酚A等，每噸市場售價數(shù)千元乃至上萬元，高價值化學品使得回收技術(shù)“含金量十足”，預期經(jīng)濟效益十分可觀。

 

    從廢棄PET到纖維增強環(huán)氧樹脂，從纖維增強不飽和樹脂到乙烯基樹脂，從聚氨酯材料到密胺樹脂，以熱固性樹脂為主要回收對象的環(huán)保技術(shù)，在侯相林團隊的系列技術(shù)加持下，已經(jīng)可以通過化學回收制備十余種高價值化學品。

 

    侯相林表示，“經(jīng)過十多年的專注科研，我們有信心與企業(yè)合作擴大生產(chǎn)規(guī)模，早日‘變廢為寶’，提取出更多有價值的化學品，創(chuàng)造更大的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。”