随着风电叶片、船体等大型复合材料制品进入报废期,玻璃纤维增强聚合物(GFRP)废弃物的环保处理成为行业难题。近日,SGS INTRON B.V.(SGS 集团) 的一项生命周期评估(LCA)研究揭示,将这类废弃物再加工用于水泥生产,较传统的能量回收式焚烧,可显著降低碳排放,为循环经济下的废弃物处理提供了更优解。
复合材料废弃物的 "两难" 与新解
GFRP 作为风电、船舶等领域的关键材料,因强度高、耐腐蚀被广泛应用,但报废后处理难度大。过去,焚烧(附带能量回收)是主流方式,却存在碳排放高、材料回收利用率低等问题。而水泥再加工法则通过 "粉碎 - 入窑" 的流程,既将废弃物中的有机树脂作为替代燃料回收能量,又让玻璃纤维(占 GFRP 的 50% 左右)替代石灰石等水泥原料 —— 其富含的二氧化硅、氧化铝等成分,可直接参与水泥熟料合成,减少采矿和煅烧环节的碳排放。
LCA 数据:水泥再加工减排优势显著
研究通过全生命周期分析(涵盖运输、粉碎、再利用全流程)发现,水泥再加工的环保效益远超焚烧:
对玻璃纤维含量 50% 的典型 GFRP,水泥再加工每吨可减少 411 千克二氧化碳当量排放,既降低水泥生产的化石燃料消耗,又减少石灰石煅烧的直接排放;
反观焚烧,即使回收能量,每吨仍会产生 719 千克二氧化碳当量排放,且热效率低于水泥窑,无法替代原生原料;
综合对比,水泥再加工较焚烧,每吨废弃物可额外减少 1.13 吨二氧化碳当量(高树脂含量 GFRP),即使是减排效果较低的片状模塑料(SMCs),也能减少 0.56 吨。
循环经济的重要实践
该研究证实,水泥再加工不仅解决了复合材料 "难降解、易堆积" 的痛点,更通过 "废物 - 原料" 的闭环,减少对原生矿产的依赖。业内人士指出,这一模式为风电、船舶等行业的绿色转型提供了新思路,未来若结合废弃物分类优化,减排潜力将进一步释放。
随着 "双碳" 目标推进,这类兼顾环保与资源循环的技术,有望成为复合材料废弃物处理的主流方向。
本文由中国复合材料工业协会精选整理并编译,旨在促进行业交流,非商业用途。由于信息覆盖面有限,难免有所疏漏,敬请谅解,引用时请注明出处。
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