莱布尼茨大学

回收風機葉片與工業塑膠廢棄物

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：風力發電設備的平均使用壽命為 20 年，之後便必須更換。然而，旧机组的回收处理却相当困难。尤其是转子叶片，由于其材质由纤维强化塑料构成，因此造成了一定的难题。此外，其他以塑料为基础的废弃物，例如汽车的后车厢盖，以及来自医疗保健、制药、电气和电子应用等领域的零件，目前也难以回收利用，或回收效果甚微。

回收纖維增強塑料

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，正是從這一點著手，該計畫已於2023年7月1日啟動。在漢斯-約瑟夫·恩德雷斯（Hans-Josef Endres）教授（工学博士）的領導下，研究團隊旨在開發一種新工藝，將來自工程塑料部件的工業廢料——即纖維增強塑料及塑膠基複合材料——重新轉化為可用資源。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，應盡可能讓回收的塑膠在工業中回歸其原始來源處重新利用（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，或至少轉化為其他汽車零件。「產品的品質取決於原料的純度是否盡可能高，以及污染程度是否盡可能低。因此，分類、分離、清洗及淨化等預處理步驟至關重要，」恩德雷斯教授表示。若原始零件的製造商同時負責回收處理，其優勢顯而易見：由於已知塑膠與零件的確切成分，分類作業將大幅简化。此外，運輸路程短，可避免因長途運輸而產生高碳足跡。最終，這將促使未來的零件在設計時更符合回收要求，從而降低對珍貴原料的消耗。

機械回收方法

目前塑膠回收有幾種方法：化學回收法日益普及，近期也開始採用溶劑型回收法。在IKK，恩德雷斯教授帶領的團隊專注於成熟但遠未發展至極致的機械回收方法。相較之下，這些機械回收工法的能源與資源消耗明顯較低。其原理簡單，且亦適用於紡織品等其他原料：首先將塑膠廢料粉碎。随后，将处理后的材料送入挤出机，在高压与高温下进行熔融和净化，最终加工成颗粒状物质。这种再生料——即细小的塑料颗粒——便成为新组件的基底，这些组件可被重新应用于其他领域。

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。

工業塑料廢棄物的增加

工業領域的塑料廢棄物將越來越多。現在，一輛新車所含的塑料已超過300公斤，而歐盟在最新提出的《報廢車輛條例》中，為未來的車輛設定了雄心勃勃的回收目標。在風力發電設備方面，需要再處理的設備數目也將在未來幾年持續增加。根據 German Federal Environment Agency 2022 年的一項研究預測，僅旋轉葉片一項，到 2040 年產生的玻璃纖維強化塑料就將高達 43 萬噸。