NREL, Arkema 연구 재활용품, 열가소성 합성 풍력 터빈 블레이드

사진 제공:NREL

재활용 가능한 풍력 터빈 블레이드를 목표로 Arkema Inc.(King of Prussia, Pa., 미국)와 협력하여 미국 에너지부 국립 재생 에너지 연구소(NREL, Golden, Co., US)의 연구원들은 최근 시연했습니다. 열가소성 수지의 실현 가능성과 NREL에서 제조한 열가소성 합성 블레이드에서 구조적 무결성을 검증했습니다.

NREL은 또한 블레이드에 열가소성 수지를 사용함으로써 얻을 수 있는 비용상의 이점을 알아보기 위한 기술경제적 모델의 개발을 발표했습니다. NREL에 따르면, 에폭시와 같은 기존의 열경화성 수지와 달리 열가소성 수지로 풍력 터빈 블레이드를 제조하면 터빈 블레이드를 더 재활용할 수 있고 더 길고 가볍고 저렴한 블레이드를 만들 수 있습니다. NREL의 열가소성 수지를 실온에서 경화시켜 관련 공정 및 인건비를 제거합니다. 연구원들은 새로운 공정을 통해 블레이드를 만드는 비용을 약 5% 낮출 수 있다고 결정했습니다.

NREL은 콜로라도 볼더 근처 플랫아이언스 캠퍼스의 복합소재 제조 교육 및 기술(CoMET) 시설의 본거지입니다. 그곳에서 연구원들은 복합 터빈 블레이드를 설계, 제조 및 테스트합니다. 그들은 이전에 9미터 복합 풍력 터빈 블레이드를 제조하여 열가소성 수지 시스템의 타당성을 입증했습니다. 그들은 거의 동일한 열경화성 블레이드와 비교하여 13미터 열가소성 합성 블레이드를 제조하고 구조적으로 검증함으로써 그 시연을 따랐습니다. Arkema와 다른 Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation(IACMI, Knoxville, Tenn., U.S.) 파트너의 작업과 결합된 이 작업은 열경화성 수지 시스템에서 벗어나는 이점을 보여주었습니다. 또한 열가소성 수지는 제조업체가 현장에서 블레이드를 제작할 수 있도록 하여 블레이드가 더 크고 더 길어지는 추세에 따라 업계가 직면한 문제를 완화할 수 있다고 NREL은 말합니다.

“열경화성 수지 시스템을 사용하면 마치 계란을 튀길 때와 비슷합니다. 그것을 되돌릴 수는 없습니다.”라고 NREL의 수석 엔지니어인 Derek Berry가 말했습니다. “하지만 열가소성 수지 시스템을 사용하면 블레이드를 만들 수 있습니다. 특정 온도로 가열하면 다시 녹습니다. 액체 수지를 되찾아 재사용할 수 있습니다.” Berry는 재생 에너지 저널에 실린 "열가소성 복합 풍력 터빈 블레이드와 열경화성 복합 풍력 터빈 블레이드의 구조적 비교"라는 제목의 새 논문의 공동 저자입니다. .