Стекловолокно из списанных лопастей ветротурбин

Списанные лопасти ветротурбин могут стать источником сырья для новых композитных материалов. Компания Carbon Rivers коммерциализировала процесс, который позволяет извлекать из них стекловолокно с сохранением его механической целостности. Помимо волокна, компания перерабатывает и другие компоненты лопастей, включая сталь.

Лопасти изготавливают из композитов, в которых полимерная матрица сочетается с армирующими волокнами. На стеклянное или углеродное волокно обычно приходится около половины массы лопасти.

Carbon Rivers масштабировала технологию в сотрудничестве с Университетом Теннесси в Ноксвилле при финансовой поддержке Управления по технологиям ветроэнергетики Министерства энергетики США. По данным компании, уже переработано несколько тысяч метрических тонн отходов. Теперь Carbon Rivers наращивает мощности нового предприятия, чтобы принимать более 50 тыс. метрических тонн в год.

Как пиролиз отделяет волокно от полимеров

В основе технологии лежит пиролиз — термическое разложение органических компонентов без доступа кислорода. Под действием высокой температуры смолы и другие полимеры разрушаются, отделяясь от стекловолоконного армирования.

При этом образуются газ и пиролизное масло, которые можно использовать для получения энергии. Отделённое стекловолокно собирают для повторного применения в новых изделиях.

По данным Carbon Rivers, чистота извлечённого стекловолокна достигает 99,9%. Низкое содержание примесей, высокое отношение длины волокна к его диаметру и сохранённые эксплуатационные свойства позволяют использовать его вместо первичного стекловолокна в различных композитах. Ещё один вариант — переплавка и введение вторичного материала в производство нового стекловолокна.

Где можно использовать вторичное стекловолокно

Изначально процесс разрабатывали для списанных лопастей ветротурбин. Затем его адаптировали для отходов автомобильной, судостроительной, строительной и стекольной промышленности.

Извлечённое стекловолокно может применяться в нетканых материалах, непрерывных текстильных нитях, листовых формовочных композитах для автомобильных деталей и гранулах для литья пластмасс под давлением.

Маты и вуали из вторичного стекловолокна подходят для изделий, используемых в судостроении и ветроэнергетике, а также для кровельных материалов, изоляции и напольных покрытий. Таким образом, переработанное сырьё может возвращаться не только в производство лопастей, но и в другие отрасли.

Windfall: планы промышленной переработки

Carbon Rivers выделяет часть бизнеса в отдельную компанию Windfall Inc. Она должна построить предприятие, которое заявлено как первый в США полномасштабный завод по переработке стекловолокна.

Площадка будущего завода находится недалеко от Ноксвилла, штат Теннесси. Ранее её использовали для производства ядерного оружия в рамках Манхэттенского проекта. Полученное на предприятии стекловолокно планируют направлять на выпуск новых композитных материалов.

Первую демонстрацию технологии поддержала программа Министерства энергетики США по передаче технологий малому бизнесу, предоставляющая гранты небольшим предприятиям. Развитие переработки должно расширить внутреннюю сырьевую базу для производства стекловолоконных изделий и снизить зависимость от импорта.