大型の風力タービンのブレードは、何十年もの風雨による浸食に耐えられる丈夫な素材で作られているため、リサイクルするのは簡単な作業ではありません。ワシントン州立大学の研究者らは、これらの特性を利用する方法を開発し、廃棄された葉を使用して、刺激の強い化学物質を使用せずに強くて耐久性のあるプラスチックを作成しました。

風力タービンのブレードは巨大で、1990 年代に製造されたブレードは現在では時代遅れでリサイクルが困難です

課題は、1990 年代のビンテージ ブレードの多くに使用されていた固化した軽量素材であるガラス繊維強化ポリマー (GFRP) を分解することでした。しかし、今月『Resources, Conservation & Recycling』誌に掲載された研究で、研究チームは別の方法を発見した。彼らは次のように説明しました。

「この研究では、すべての結合を完全に破壊して反応を完了まで進める必要はありませんでした」と論文の共著者である Baoming Zhao 氏は説明します。 「架橋ネットワークをより小さな断片に分解し、溶融加工できる限り、それをナイロンと混合して新しい複合材料を得ることができます。」


左:風力タービンブレードのスクラップ。中央: 風力タービンブレード用の処理および乾燥されたガラス繊維強化ポリマー (GFRP)。右: リサイクル GFRP を 70% 含む射出成形プラスチック

研究チームのアプローチでは、廃棄されたタービンブレードを2インチ(約5センチメートル)の小片に切断し、その後粉砕する。これらの破片を、低毒性の有機塩である酢酸亜鉛を加圧熱水に溶かした穏やかな溶液に 2 時間浸漬しました。

このプロセスでは、無傷のガラス繊維と樹脂をリサイクルし、溶融した熱可塑性プラスチック (牛乳瓶の製造に一般的に使用される材料) とナイロン プラスチックと混合して、高品質の複合材料を製造します。複合リサイクルナイロンプラスチックは強度が 3 倍以上、剛性が 8 倍以上です。


タービンブレードは塊に切断され、細断され、溶液で処理されて繊維と樹脂が回収され、熱可塑性プラスチックで溶かされてより強力な材料が生成されます。

研究者のアプローチには他にもいくつかの利点があります。まず、酢酸亜鉛触媒は簡単にろ過してリサイクルして再利用できます。第二に、このプロセスは、食品容器、文具、玩具などの製品の製造に使用されるポリプロピレンなどの他の一般的なプラスチックにも適用できます。

これにより、使用済みタービンブレードはプラスチックリサイクルプラントにとって非常に価値のあるものとなり、同時に比較的環境に優しいプロセスも可能になります。研究者の次のステップは、この方法の加圧要件を軽減して大規模な適用を容易にし、新しいタービンブレードの製造に使用できるリサイクル可能な材料の開発を検討することです。


風力タービンのブレードは複合材料で作られており、数十年にわたる過酷な気象条件に耐えることができます。