CETECイニシアチブが風力タービンブレードの完全リサイクルへの道を開く

産業界と学術界のリーダー連合が、風力タービンブレード製造に使用される熱硬化性複合材のサーキュラリティ（循環性）を実現する最終的な技術的ステップを提供する新技術を開発しました。その採用を確実にし、風力産業全体で循環型経済を推進するため、CETEC（Circular Economy for Thermoset Epoxy Composites：熱硬化性エポキシ複合材の循環型経済）という新イニシアチブが設立されました。3年以内に、新技術の商業化に基づいた産業採用可能なフルスコープのソリューションを提示することを目指しています。

デンマーク革新基金（IFD、オーフス）から部分的資金提供を受け、CETECは持続可能エネルギーソリューションのリーダーVestas（オーフス）が主導し、エポキシ製造のOlin Corp.（米国ミシシッピ州クレイトン）、デンマーク技術研究所（DTI、タストラップ）、オーフス大学（デンマーク）など産学のリーダーが参画しています。

二段階のケムサイクリングプロセス

同じパートナーたちによって推進されるイノベーションイニシアチブDreamWindによって開発されたこの新技術は、二段階プロセスで構成されます。第一に、熱硬化性複合材を補強繊維と樹脂（エポキシ）に分解します。次に、新規なケムサイクリングプロセスでエポキシをバージン材料と類似の基礎成分まで分解します。これらの材料を新しいタービンブレード製造に再投入することで、エポキシ樹脂の新たな循環経路を構築します。

「エポキシベース材料のケムサイクリングにより、これらの高度に安定したポリマー鎖を分子構成要素に分解できます。これらの構成要素は容易に加工可能で、元の材料と同品質の新しいエポキシ製造に使用できます」とオーフス大学のTroels Skrydstrup教授は述べています。「このような形で貴重な分子複雑性の損失を回避することは、非常に望ましい概念であり、持続可能な材料への重要なステップです。」

風力産業のリサイクルギャップを解消

パートナーたちによると、風力タービンは85-90%リサイクル可能ですが、タービンブレード材料が熱硬化性複合材の性質上リサイクルできない残りの割合を占めています（「使用済み風力ブレードの状況定義」参照）。CETECはこのリサイクルギャップを埋め、風力エネルギー産業全体での廃棄物排出削減に大きく前進することを目指しています。

「グローバルなネットゼロへのコミットメントが高まる中、風力産業が持続可能に拡大できることを確実にすることが不可欠です。これには、Vestasの2040年までにゼロウェイストタービンを生産するという目標の達成も含まれます」とVestasの持続可能性・先進材料責任者Allan Korsgaard Poulsen氏は述べています。「エポキシ樹脂のケムサイクリングにおけるこの新たな技術的ブレークスルーを活用し、CETECプロジェクトはこの目標達成への重要なマイルストーンとなり、ブレード廃棄時に埋立処分が不要となる未来を可能にします。」

「複合材の重要な特性は、低重量と高強度のユニークな組み合わせです。これは、繊維とエポキシという2つの異なる材料の強力な結合によって支配されています」とデンマーク技術研究所のチームマネージャーSimon Frølich氏は付け加えます。「ジレンマは、この強力な結合が同時にこれらの材料のリサイクルを困難にしていることです。したがって、使用済み複合材の分解を可能にするCETECの新技術開発はゲームチェンジャーであり、新たな循環型バリューチェーンで各材料ストリームが持つ価値を回収できるようになります。」

結論として、CETECのソリューションはエポキシ樹脂の利用可能なリサイクル技術の不足に対処する計画です。これにより、風力産業に新たなリサイクルソリューションの導入が可能になります。これは、製造業の廃棄物管理規制がより広範な持続可能性アジェンダに対応して強化されている市場において、特に商業的価値創出の大きな可能性を秘めています。完全に開発されれば、自動車や航空など、生産に熱硬化性複合材を依存する他産業にも影響を与える可能性があります。

「風力産業向けの主要エポキシ製造業者およびグローバルサプライヤーとして、Olinはこの重要な持続可能性プロジェクトに技術的専門知識を提供できることを誇りに思います」とOlinのEMEAI TS&DリーダーLeif Ole Meyer氏は述べています。「既存の熱硬化性樹脂のギャップを循環型経済の創出で埋める技術を開発することは、資源効率の持続可能性目標を行動に移す 또 다른 例です。このイノベーションは、業界がバージン材料源の消費を最小限に抑え、材料の再利用とリサイクルを増やすのに役立ちます。」