莱布尼茨大学

回收風力發電機葉片及工業塑膠廢棄物

萊布尼茨大學的塑膠與循環技術研究所啟動了一項關於機械回收的研究計畫。該計畫旨在使來自舊風力發電廠的纖維增強塑膠能夠被重新利用。

對環境有益，但難以處理：風力發電機組的平均使用壽命為 20 年，之後便需更換。然而，舊機組的回收處理卻頗具挑戰性。尤其是轉子葉片，由於其材質由纖維強化塑膠構成，因此特別棘手。此外，其他以塑膠為基材的廢棄物，例如汽車的行李廂蓋，以及來自醫療保健、製藥、電氣和電子應用領域的小型零件，目前也難以回收，或回收效果甚差。

回收纖維增強塑料

正是在這一點上，漢諾威萊布尼茨大學（LUH）塑膠與循環技術研究所（IKK）與克勞斯瑪菲擠出（Laatzen）合作的一項新研究計畫應運而生，該計畫已於2023年7月1日正式啟動。在漢斯-約瑟夫·恩德雷斯（Hans-Josef Endres）工程學博士教授的領導下，研究人員旨在開發一種新工藝，將來自工程塑料部件的工業廢料——即纖維增強塑料和以塑料為基材的複合材料——重新轉化為可再利用資源。下薩克森州科學與文化部為這項名為「ReKon」的計畫提供約55萬歐元的資助；資助期為兩年。

閉環回收

該專案的核心理念在於，應盡可能讓再生塑膠在工業中回歸其原始來源處重新應用（閉環回收）。如此一來，一個後車廂蓋日後便能再次製成後車廂蓋，或至少成為另一種汽車零件。「產品的品質會隨著原料的純度越高、雜質含量越低而提升。因此，分類、分離、清洗和淨化等預處理步驟扮演著至關重要的角色，」恩德雷斯教授表示。若原始零件的製造商同時負責回收作業，其優勢顯而易見：由於已知塑膠及零件的確切成分，分類作業因而大幅簡化。此外，運輸路程短，可避免產生高碳足跡的長途運輸。最終，這將促使未來世代的零組件在設計時更符合回收要求，從而降低珍貴原料的消耗量。

機械回收方法

目前塑膠回收有數種方法：化學回收法日益普及，近期更開始採用溶劑型回收法。在IKK，由恩德雷斯教授領導的團隊致力於發展已成熟但遠未完全開發的機械回收方法。相較之下，這些機械回收方法的能源與資源消耗明顯較低。其原理簡單，且亦可應用於其他原料，例如紡織品：首先將塑膠廢料粉碎。隨後，將如此處理後的材料送入擠出機，透過高壓與高溫進行熔融、淨化，最終加工成一種顆粒狀製品。這種再生料——細小的塑膠顆粒——便成為新組件的基礎，這些組件可被重新應用於其他領域。

重點放在以往難以回收的材料上

這項新的研究計畫著重於那些由不同塑膠及其他材料結合而成的組件，這些組件的結合方式使得現有的工業回收技術已無法將其分離。主要研究物件包括風力發電機葉片中的纖維強化塑膠、製藥業的複合材料、電子廢棄物，以及汽車業中的「輕質粉碎物」——儘管其塑膠含量極高，但目前仍被視為無法回收，通常會被送往焚化處理。

工業來源的塑膠廢棄物日益增加

未來工業領域的塑膠廢棄物數量將持續增加。例如，目前一輛新車所含的塑膠已超過 300 公斤，而歐盟在最新提出的《報廢車輛條例》中，針對未來各代車輛制定了雄心勃勃的回收率目標。在風力發電設備方面，未來幾年內需要進行再處理的設備數量也在增加。根據德國聯邦環境署2022年的一項研究預估，僅旋轉葉片一項，到2040年將產生多達43萬噸的玻璃纖維增強塑膠。