金风科技亦庄智慧园区内是国内首个可再生能源“碳中和”的智慧园区。为了充分体现“碳中和”,他们采取了多种措施,比如回收涡轮机叶片(已达到使用年限),将其制成材料,再3D打印成花坛。

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将粉碎的叶片颗粒添加到打印材料中的技术难度在于,既要确保打印产品的特定强度,又要最大限度地提高叶片颗粒的比例。为了能够合理运用这些达到使用年限的涡轮机叶片,金风科技的研究人员反复进行了多次实验,不断调整各种原材料的比例,以及叶片粉碎成颗粒的等级。最终,他们找到了一个 "黄金比例",既能满足打印产品的强度要求,又能最大限度地消耗涡轮叶片固体废料,形成了一系列适合3D打印的材料体系。

据介绍,此次3D打印的花坛中,叶片颗粒的使用比例已经达到了30%,而且其机械性能、耐久性和工作性能与传统建筑混凝土相当。

金风科技表示,根据数据估计显示,到2025年,中国使用达到年限的涡轮机叶片将产生5800吨复合固体废物,2028年将可能达到74000吨。此次使用的涡轮叶片就来自内蒙古的一个风电场。

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如何处理这些叶片就成为了一个急需解决的问题。由于国内的风电项目大多分散在偏远的地区,叶片又比较大。因此,如果将叶片运输到回收工厂的话,运输成本会非常高。因此,金风科技考虑通过3D打印技术,将淘汰的风力涡轮叶片转换成当地的生产材料,降低长途运输成本。

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3D打印作为一种智能、环保、高效的施工方法,与传统施工技术相比,具有无模具、人工成本低、材料消耗效率高、设计自由度大、施工效率高、人员安全风险低等特点,尤其是在建造独特形状的结构时。

目前金风科技已经开了一个好头,他们的计划是到2040年,将涡轮机叶片的回收率达到100%。