緬因大學利用回收的風力渦輪機葉片進行3D打印，推進循環(huán)風能經(jīng)濟

2024年3月18日，南極熊獲悉，來自緬因大學先進結構和復合材料中心 (ASCC) 的研究團隊獲得了75,000 美元的資助獎金，用于支持回收風力葉片作為 3D 打印原料的項目研究。該獎項是由能源部風能技術辦公室授予。

在先進結構和復合材料中心 (ASCC) 的領導下，WIND REWIND 團隊的項目“大型增材制造葉片”標志著他們推進循環(huán)風能經(jīng)濟回收解決方案的使命中的一個重要里程碑。

ASCC 執(zhí)行董事 HabibDagher 表示：“我們感謝能源部對我們推進風能技術使命的持續(xù)支持。數(shù)千個風力葉片將被送往垃圾填埋場處置，這筆資金使我們能夠探索這些產(chǎn)品的負責任回收，將其重新利用并重新用作 3D 打印的原料。”

該項目提出了一種創(chuàng)新方法，可對破碎的風力渦輪機葉片材料回收，作為大規(guī)模 3D 打印的經(jīng)濟高效的增強材料和填充物。通過用風力葉片切碎和研磨的材料替代短碳纖維，該團隊的目標是實現(xiàn)復合葉片材料 100% 的機械回收。

研究工作將集中于開發(fā)新的復合方法，以實現(xiàn)復合材料所需的粘合強度。所得顆粒將作為大幅面擠壓 3D 打印的原料，利用 ASCC 的先進制造能力。

△3D 打印風力葉片模具部分

除了研究的可持續(xù)性效益外，該項目還可以使全球預制混凝土行業(yè)受益，該行業(yè)每年價值數(shù)十億美元。通過將破碎的風力渦輪機葉片材料集成到預制混凝土模板的 3D 打印過程中，該團隊的目標是顯著降低材料成本，同時為設計和自動化制造過程提供幾何自由度。

該項目還解決了風力渦輪機葉片可持續(xù)回收的關鍵需求，并通過降低模板成本和勞動力支出為建筑行業(yè)帶來經(jīng)濟優(yōu)勢。項目符合緬因大學 ASCC 更廣泛的環(huán)境目標，旨在減少陸地和海上風能的環(huán)境足跡，并為大規(guī)模 3D 打印工藝開發(fā)環(huán)保原料。

后續(xù)階段將與行業(yè)合作伙伴一起開發(fā)更大的原型并部署案例研究，最終推動風能回收領域更廣泛地采用可持續(xù)實踐。

領導該項目提交的 WIND REWIND 團隊成員包括來自 ASCC、土木與環(huán)境工程系、機械工程系和工業(yè)界的教師和研究人員（RobertoLopez-Anido 博士、Reed Miller 博士、AmritVerma 博士） 、約翰·阿里蒙德、哈比卜·達格爾博士、漢娜·貝爾滕和埃德·皮爾佩爾）。該項目由Lopez-Anido 博士領導，并得到 Miller 博士和Luis Zambrano-Cruzatty 博士的協(xié)調(diào)支持。

ASCC 憑借其在復合材料、大型先進制造和浮動海上風電行業(yè)的全球認可和領導地位，正在開發(fā)這種重新利用風力葉片材料的新方法。ASCC 擁有世界上最大的熱塑性 3D 打印機，其項目包括BioHome3D（世界上唯一的 100% 生物基 3D 打印房屋）和 3Dirigo（有史以來第一艘 3D 打印船）。ASCC 擁有美國最大的致力于浮動式海上風電的團隊，憑借 VolturnUS 船體技術和對行業(yè)創(chuàng)新的承諾，成為全球領導者。