NREL、アルケマはリサイクル可能な熱可塑性複合風力タービンブレードを研究しています
写真提供者：NREL
リサイクル可能な風力タービンブレードを目指して、米国エネルギー省の国立再生可能エネルギー研究所（NREL、ゴールデン、コロラド州、米国）の研究者は、Arkema Inc.（キングオブプロシア、ペンシルバニア州、米国）と協力して最近実証しました。熱可塑性樹脂の実現可能性、およびNRELで製造された熱可塑性複合ブレードでのその構造的完全性を検証しました。
NRELはまた、ブレードに熱可塑性樹脂を使用することの費用便益を調査するための技術経済モデルの開発を発表しました。 NRELによると、熱可塑性樹脂を使用して風力タービンブレードを製造すると、エポキシなどの従来の熱硬化性樹脂とは対照的に、タービンブレードのリサイクル性が高まり、より長く、軽量で低コストのブレードが可能になります。 NRELの熱可塑性樹脂を室温で硬化させ、関連するプロセスと人件費を削減します。研究者が決定した新しいプロセスにより、ブレードの製造コストを約5％削減できる可能性があります。
NRELは、コロラド州ボールダー近くのFlatironsキャンパスにあるComposites Manufacturing Education and Technology（CoMET）施設の本拠地です。そこで、研究者は複合タービンブレードを設計、製造、テストします。彼らは以前、9メートルの複合風力タービンブレードを製造することにより、熱可塑性樹脂システムの実現可能性を実証しました。彼らは、ほぼ同一の熱硬化性ブレードと比較して、13メートルの熱可塑性複合ブレードを製造および構造的に検証することにより、そのデモンストレーションに続きました。この作業は、アルケマおよび他の先端複合材料製造イノベーション研究所（IACMI、米国テネシー州ノックスビル）のパートナーによる作業と相まって、熱硬化性樹脂システムから離れることの利点を示しました。熱可塑性樹脂はまた、製造業者が現場でブレードを構築することを可能にする可能性があり、より大きくより長いブレードに向かうにつれて業界が直面する問題を軽減するとNRELは言います。
「熱硬化性樹脂システムを使用すると、卵を揚げるときとほとんど同じです。それを元に戻すことはできません」とNRELのシニアエンジニアであるDerekBerryは言います。 「しかし、熱可塑性樹脂システムを使用すると、それからブレードを作ることができます。あなたはそれを特定の温度に加熱し、そしてそれは溶けて元に戻ります。液体樹脂を取り戻し、それを再利用できます。」ベリーは、ジャーナル Renewable Energy に掲載されている、「熱可塑性複合風力タービンブレードと熱硬化性複合風力タービンブレードの構造比較」というタイトルの新しい論文の共著者です。 。
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