DecomBlades项目为风电叶片回收商业化努力奠定基础

DecomBlades是一个从 2021 年到 2023 年的项目，旨在为风力涡轮机叶片的商业化回收奠定基础。更具体地说，它的愿景是 (1) 建立功能性价值链，以处理报废 (EOL) 叶片，从退役到再加工/回收再利用，以及 (2) 该项目取得的具有国际规范的高端成果——所谓的叶片材料护照——使回收合作伙伴更容易回收叶片材料。

在 DecomBlades 的领导下，行业合作伙伴、研究机构、复合材料制造商和分包商齐心协力：

• 西门子歌美飒运用其对叶片结构和设计的知识
• 维斯塔斯在叶片的预期寿命、生产量以及评估可回收性方面贡献了广泛的知识
• LM Wind Power 牵头制定产品处置规范，支持叶片回收解决方案的新商业模式
• 作为海上风电场所有者和开发商，Ørsted 贡献了其知识
• HJHansen Recycling 负责预处理（刀片切割）、运输至回收设施以及刀片材料粉碎和分类解决方案的相关工作
• Makeen Energy 的职责包括设计和建造试验性热解设施，以回收和再利用叶片材料
• FLSmidth 研究了在水泥生产过程中使用碎刀片材料和热解过程中产生的灰烬的可能性
• 南丹麦大学 (SDU) 对不同的供应链进行了环境和经济绩效评估，应用了基于价值链分析、生命周期评估 (LCA)、物质流分析和多标准决策支持的混合评估框架
• 丹麦技术大学 (DTU) 在材料特性、工程、再利用玻璃纤维的材料特性评估、表面特性等领域做出了贡献，并研究了提高热解所得纤维质量和价值的可能性。

参与的还有丹麦能源集群、能源系统和玻璃纤维制造商 3B-Fibreglass。

作为 DecomBlade 努力的一部分，合作伙伴专注于三种被认为是技术最成熟的回收工艺，以形成回收技术商业化的基础：机械粉碎、水泥协同处理和热解。项目中的叶片制造商向回收合作伙伴提供材料，用于这些测试的加工和使用，大学团队与所有合作伙伴密切合作，以收集数据作为材料、工艺和价值链分析的输入。

项目时间表如下：

• 2021 年：叶片材料被粉碎并交付给合作伙伴进行水泥共处理和热解测试。
• 2022 年：对水泥生产中的切碎刀片样品和热解输出产品进行了测试；试验性热解设施投入使用。 
• 2023：分析多种情景下的叶片预处理要求和运输成本；建立系统以提供产品处置规范的访问权限；对叶片回收方法进行LCA、技术经济评估和物质流分析（包括二氧化碳足迹、工作环境和环境评估）。
• 2023 年及以后：开发了粉碎机和商业热解设施设计；制定了水泥共处理的商业计划；评估了刀片颗粒、水泥共处理和热解的产品和市场潜力。

2023 年 10 月，DecomBlades 联盟利用 Makeen Energy 开发的大型热解测试工厂，从一块退役的 37 米风力叶片中提取并加工出主要成分——玻璃纤维，其质量非常高，以至于可以熔化并用于生产新的风力涡轮机叶片。

Makeen Energy 项目经理 Irene Bach Velling Villadsen 表示：“我们首次尝试就成功回收并加工了玻璃纤维，这些玻璃纤维适合与原始材料一样加入到极其敏感的玻璃纤维生产工艺的原材料混合物中。我们不是仅在实验室规模上实现了这一重要里程碑，而是在工业层面上实现了这一重要里程碑。该工艺具有真正的商业前景。”

作为该项目的合作伙伴之一，西门子歌美飒表示已收到 40 吨这种高性能纤维，目前正在重新利用它们为 Ørsted 的大彰化 2b 和 4 项目生产新的 115 米长的涡轮叶片。

西门子歌美飒可持续发展价值链负责人 Jonas Pagh Jensen 表示：“叶片的可回收性在过去的很多方面都是一个难题，但我们在解决这个难题方面确实取得了很大进展。借助我们的可回收叶片，我们向市场推出了一项技术，可确保轻松分离材料。现在，我们正在证明玻璃纤维可以变成新的甚至更好的玻璃纤维。请记住，玻璃通常占叶片质量的 50% 以上。”

“我们希望成为可持续能源转型的技术推动者，所以我们只需要推动这个项目全面发展，”西门子歌美飒高级可持续发展专家 David Vindel Romero 补充道。“我们对粗纱进行了广泛的质量控制流程，将它们制成我们 115 米长的海上叶片所需的指定织物，并用它们来生产新叶片。”

Ørsted 全球可持续发展主管 Ida Krabek 指出，下一步是探索是否以及如何将这项创新从试点项目扩展到更成熟、更具成本效益的价值链解决方案。