通过原位生成过氧乙酸高效分离和回收废弃风力涡轮机叶片

前言

全球风力涡轮机叶片 (WTB) 废弃物每年超过 40 万吨，亟需可持续的解决方案。传统的纤维复合材料回收方法需要极端温度（>500°C）并会产生有毒残留物，限制了其规模化应用。本研究开发了一种新颖的 WTB 回收方法，利用过氧化氢 (H₂O₂) 和乙酸 (CH₃COOH) 原位生成过乙酸 (PAA)，可在温和条件下高效回收材料，无需催化剂。该方法可有效去除有毒副产物，同时降低能耗并缩短处理时间。实验结果表明，该方法可成功将有机树脂转化为可重复使用的环氧胶粘剂添加剂，并回收保持机械完整性的玻璃纤维。生命周期评估证实，与填埋处理和热解相比，该方法对环境的影响显著降低。这项创新解决了 WTB 管理中的关键挑战，促进了风能的循环利用，并为类似复合材料结构的回收利用提供了宝贵经验，推动了可再生能源行业的可持续材料实践。

图解摘要

一种回收风力涡轮机叶片材料的两步方法，其中乙酸膨胀然后进行氧化降解以回收清洁玻璃纤维并生产粘合剂添加剂。

章节片段

化学品和材料

本实验所用的废弃WTB样品来自国内某风电公司。叶片的主要成分是玻璃纤维增强聚合物，但具体成分尚未公开。乙酸（AR，≥99.5%）、H 2 O 2（AR，30%）、硝酸（GR，65.0%~68.0%）、丙酮（AR，≥99.0%）、乙酸乙酯（AR，≥99.5%）、N,N-二甲基甲酰胺（AR，≥99.0%）均购自国药集团化学试剂有限公司（上海）。双酚A二缩水甘油醚

有机成分的预处理和氧化降解

获得的废弃风力涡轮机叶片材料主要由玻璃纤维增强复合材料和轻木芯材组成，并添加了粘合剂和添加剂等成分。使用电动切割机去除轻木芯材，将剩余的玻璃纤维增强复合材料切割成易于处理的小块，以便进行实验室处理（图2a和图S1）。优选使用三种氧化剂（硝酸、H 2 O 2和PAA）对

结论

采用原位生成的PAA的两步氧化回收方法，为风力涡轮机叶片(WTB)废弃物管理提供了一种可持续的解决方案。与能耗较高的超临界流体方法相比，该方法使用低成本的大宗化学品（H₂O₂、CH₃COOH）并无需使用催化剂，符合成本效益高的大规模处理要求。主要发现总结如下：•树脂降解效率高：在优化条件下（100℃，乙酸预处理后氧化2小时），....

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