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2024-08-26 08:36:21
米国立再生可能エネルギー研究所(NREL)の研究者らは、風力タービンのブレードの製造に使用できる、生物由来で簡単にリサイクルできる新素材を開発したと発表した。
NRELの研究者たちは、生物由来資源を使用して生産された材料から作られた新開発の樹脂が、化学的にリサイクルされ部品が再利用できる風力ブレードの製造への「現実的な道」を切り開き、耐用年数を終えた古いブレードが埋め立て地に捨てられるという慣行に終止符を打つと確信している。
重要なのは、ポリエステル共有結合適応ネットワーク(PECAN)というニックネームが付けられたこの新しい樹脂は、現在の製造技術に組み込むことができるため、まったく新しい製造ラインや生産技術が必要ないという点です。
風力タービンブレードをリサイクルする方法はすでにいくつかあるが、これらは時間と労力がかかるため、一部の事業者にとってはあまり魅力的な選択肢ではなく、タービンブレードで埋め立て地が埋め立てられるのではないかという懸念が高まっている。
しかし、PECAN は、穏やかな化学プロセスのみを必要とするため、風力タービンブレードのリサイクル性に革命をもたらす可能性があります。
研究者らは、PECAN の製造可能性を実証するために 9 メートルのブレードのプロトタイプを製作し、ブレードの製造に使用された各コンポーネントの回収および再利用戦略を含むブレードの耐用年数終了戦略を実証するのに役立ちました。
NREL のポスドク研究員であるライアン・クラーク氏によると、化学リサイクル プロセスにより、プロトタイプのブレードをわずか 6 時間で分解することができました。さらに、リサイクル プロセスにより、ブレードのコンポーネントを繰り返し回収して再利用できるため、同じ製品を再度製造できます。
生物由来の糖を使って作られたこの新しい樹脂は、リサイクルできるように設計されたタービンブレードは本質的に耐久性が低いという考えを否定した。
「生物由来またはリサイクル可能であるからといって、それがより悪くなるというわけではない」と、論文の責任著者の一人であるニック・ローラー氏は述べた。 サイエンス誌に掲載。
ロラー氏によると、これらの生物由来またはリサイクル可能な材料に関する懸念は、ブレードが「クリープ」現象、つまり時間の経過とともに形状が失われて変形する可能性があることです。
実際、PECAN 樹脂から作られた複合材は、形状を維持し、加速耐候性検証に耐えることができ、さらに、風力タービンブレードの現在の製造方法の既存の硬化サイクルと同等の時間枠内で製造することができます。
「これは、リサイクル可能な材料は性能が劣ったり変形が激しすぎるので使用できないという、ポリマー科学の分野で広まりつつある概念に真に挑戦するものだ」とロラー氏は語った。
第二責任著者のロビン・マレー氏によると、9メートルのブレードは「60メートル、80メートル、100メートルのブレード規模で使用されるのと同じ製造プロセスをすべて実証することができた」という。
#米国の研究者らが簡単にリサイクルできる風力タービンブレード用の新しい糖ベースの樹脂を特定