風能產業是快速增長的領域，是複合材料最大的市場之一。
風能產業如此成功的關鍵因素之一是這項技術的可擴展性,尤其在葉片尺寸方面。
近年來，風力渦輪機的建設取得了重大進展，隨著葉片變得越來越長以及目前的轉子直徑達到200m，最大的渦輪機正接近艾菲爾鐵塔的高度，這不僅從建設的角度來看令人印象深刻，而且對性能帶來了重大影響。
這些更大的渦輪機能夠在它們的使用壽命期間捕獲和轉化更多的能量, 最終導致能源生產的成本大幅降低，即所謂的平衡能源成本。
伴隨著其與基於化石燃料的能源發電達到平價成本，風能已成為最大的清潔可再生能源之一。
在此領域的進一步發展包括海上風能利用率的不斷提高，這導致了葉片長度的進一步增加。
海上風力發電裝置的優勢在於，可以依靠更穩定的風力資源，因此，預計其在未來幾年仍將大幅增長。
為什麼可持續性在複合材料風能領域如此重要呢？
相關人員回答說：「在過去的幾十年裡，風力渦輪機一直是清潔能源的可持續來源，技術的進步已使風能成為化石燃料發電最有競爭力的替代能源，可再生風能將是應對氣候變化的決定性要素。而要進一步提高可持續性，就必須考慮價值鏈的各個方面。」
芯核材料的研製
先進的複合材料在典型的風力渦輪機葉片上的應用
從複合材料的角度來看，特別是葉片結構的快速發展，正在迫使供應鏈以同樣快的速度成熟起來，以有競爭力的價格提供解決方案，以便在全球範圍內支持低水平的風力發電能源成本。
渦輪機的設計取決於幾個關鍵要素。在力學性能以及長時間承受惡劣的氣候條件方面，對這些要素的要求非常高。
其中，屈曲是在渦輪葉片設計中應用的一個重要的失效準則，同時，結構設計在很大程度上是由剛性和抗力驅動的。
在此過程中，很多的注意力都集中在葉片的芯核上，因為這是達到所需剛度的關鍵要素。
巴沙木，一種自然生長的芯核方案
傳統上，端粒巴沙木是最早被用作風力渦輪機芯核的材料之一，現在仍被廣泛使用。這種材料是將木材沿纖維方向粘接而成，從而形成一個彈性塊。然後，垂直於纖維的方向對彈性塊切片，以創造出用於葉片結構的芯核板。
除了環境友好外，巴沙木還以其非凡的強度和剛度而成為特殊的芯核材料。
然而，一棵巴沙樹要長到可以砍伐、開始生產材料的程度通常需要大約4年的時間。這種由自然生長周期、暴露在不同的氣候條件下以及其他可能進一步延長生產時間的情況而引起的滯後，對於動力風能產業而言尤其是一大挑戰。
通過利用可回收的熱塑性塑料代替不可回收的熱固性材料，在Kerdyn PET結構芯核方面取得了重大進展，這種可回收的熱塑性塑料大部分由回收PET瓶製成。
如何將回收PET 製成合成的芯核材料
通過對回收技術的垂直整合，採用回收PET製成了更環保的芯核材料
鑑於芯核在葉片結構中的重要性, 多年來，人們一直在研究幾種合成的芯核。可擴展合成芯核技術的現代答案來自於對熱塑性擠出泡沫的應用。在平衡耐熱性、力學性能（提供必要的剛度和強度）和成本方面，PET是一種能提供最大優勢的聚合物。
此外，PET為回收材料提供了一個發展良好和有彈性的供應鏈，進一步提高了材料和高效生產技術的環境可信度，允許回收任何生產廢料以將其製成新的泡沫芯核材料。
回收PET是一種可用於熱塑性泡沫擠出的原材料，但為了獲得穩定的泡沫，這種材料的粘度需要大幅調整，才能被用於反應擠出過程。
因此，擠出機不僅是引入物理髮泡劑的工藝輔助設備，它還是使熔融的PET與改性劑發生反應，以改變聚合物行為的化學反應器，從而在冷卻時，能顯著提高PET保持精細低密度泡沫狀態的能力。
熱塑性泡沫的擠出過程
由於消費後的PET能得到廣泛的回收，為人們利用已經組織良好的供應鏈提供了機遇。
固瑞特最近投資了縱向一體化的回收技術，從回收流到PET泡沫，目的是利用這條供應鏈，賦予PET廢棄物第二次生命。
在一個非常節能、浪費最少的過程中，回收的PET被加工成泡沫。
在隨後的配套過程中，根據風力發電機葉片的尺寸和要求，對PET泡沫結構進行切割。
該切割過程產生的廢物必須被處理掉，但是，通過在配套操作旁邊安置擠出機，可以直接將這些廢料放入相鄰的擠出機中進行回收利用，這樣就降低了整體成本，同時還減少了浪費和運輸排放。
可持續的產品
為風能行業提供可持續的芯核材料
巴沙木和回收PET都為風能行業以極具競爭力的成本實現其進一步減少環境足跡、最大程度地減少浪費且不影響力學性能的目標作出了重大貢獻。
然而，儘管有這些創新和進步，挑戰依然存在，例如，在使用壽命結束時對先進複合材料的回收。
這一挑戰的範圍如此之廣，只有更廣泛的產業合作才有可能成功解決問題。
文章來源：PT現代塑料
原標題：《【復材資訊】從回收PET瓶到風機葉片》
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