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風力發電大辭典

【全球風機除役大商機】風機葉片除役之後,該何去何從?

綠能源已成為全球能源轉型的重要主力,雖然風力發電可無限再生,但發電機本體卻是有運轉壽命的,在歐洲的陸地風機葉片大概平均壽命為20年,已從2000年起就開始進入退役潮,由於風機葉片的材料主要由玻璃纖維製成,其中八九成是難以回收的複合材料,因通常含熱固性樹脂,樹脂固化後會形成牢固的交聯聚合物,將增強纖維鎖在固定位置,所以風機葉片一直以來都是風電產業的回收難題。
過往都是採用一般垃圾處理的方式:掩埋或焚燒,但隨著全球再生能源崛起,離岸風電裝置量不斷增加,全球預計2050年退役的葉片會高達4300萬噸,除了因溫室氣體相關法規已禁止焚燒處理,歐洲風能協會已強制英國風場於2025年禁止用掩埋方式處理葉片,德國、奧地利、荷蘭也有頒布類似法令,所以環保人士一直關注風力渦輪機葉片報廢後的回收的問題。

風機系統商西門子歌美颯攜手台灣上緯投控,展開風機葉片回收樹脂戰略合作
上緯投控持續研發葉片樹脂創新技術,推出可回收熱固型環氧樹脂「EzCiclo 易可收」,以及化學降解液「CleaVER 可立解」,計劃應用於西門子歌美颯可回收葉片技術 ( RecyclableBlade technology),到了風機葉片使用年限時,透過簡易降解程序循環回收風機葉片的纖維與樹脂,這些複合材料可再次投入風機葉片製造流程,不僅過程低碳足跡,不產生廢棄溶劑與廢氣等污染,更可解決葉片掩埋或焚燒產生的環境污染問題,並透過回收葉片,此合作將破解台灣未來離岸風機葉片汰換難題,也促成風機材料國產化,提前執行政府的產業關聯政策,且符合西門子歌美颯以永續方式經營台灣市場的理念。

西班牙新創用來當成太陽能模組支架
西班牙 Acciona Energia 廠商提出新的解決方案,將風機葉片回收再利用,直接應用在另一個再生能源產業「太陽能」,將退役風機葉片中的玻璃纖維透過微粒子化技術(micronizing process)將廢棄風機葉片,把風機中的玻璃纖維粉碎到微米等級,這種粉末用途廣泛,除了可做成太陽能板的支架,目前Acciona Energia團也正在西班牙巴達霍斯的 Extremadura I-II-III 太陽能電廠測試安裝結構的結果。
另外,這些玻纖粉末也可當作填料製造新產品成為再生原料,只要將其與樹脂、增強纖維結合在一起後加熱,最後就可以用模型中,製造出任何形狀和長度的設備了。

世界上第一批可回收的風機葉片已坐落北海
德國能源公司萊茵能源(RWE)宣布,容量高達 342 MW Kaskasi 離岸風場已正式運轉,其中還有 3 台風機的葉片在壽命到盡頭後即可回收。這種可回收風機出自於西門子歌美颯可回收葉片技術 ( RecyclableBlade technology)系列,透過特殊的化學結構,讓風機葉片首次能分離即可輕鬆回收再利用。

美國科學家新發現!葉片還能轉化成小熊軟糖!
美國密西根州立大學科學家結合玻璃纖維、植物衍生聚合物及合成聚合物,研發出一種新樹脂材質,可製成風力葉片,面板不但堅固耐用,足以當風力葉片或汽車,提鍊後鹼性溶液還能提煉乳酸鉀製做糖果,科學家就成功回收食品級乳酸鉀製作小熊軟糖;用鹼性溶液消解熱塑性樹脂還會釋放聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),是常見窗戶、汽車尾燈和許多其他物品的丙烯酸材料。提高消解溫度可將PMMA轉化為甲基丙烯酸,就是尿布的高吸水性聚合物。
其實,吃下風力發電葉片材料做成的糖果並不奇怪,科學家表示,植物碳原子如玉米或草,與化石燃料碳原子沒什麼不同,都是全球碳循環的一部分,現在技術已可做到將田間生物質做成耐用塑膠材料,再回到食品。樹脂系統美妙處在於,使用期結束後可溶解,然後再從任何基質釋放,這樣就可無限循環使用,正是循環經濟的目標。

資料參考:商周新聞、TechNews科技新報
圖片來源:GE Renewable Energy Facebook

GE Renewable Energy Facebook
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