风机叶片等复合材料该如何处理回收？“无害化”处理很难吗？

新材料是战略性新兴产业发展的基石，全球三分之二的创新都是基于材料领域的创新。复合材料作为新材料中不可分割的一部分，广泛应用于国民生活的各个领域，市场前景广阔。近年来，随着碳纤维复合材料、3D打印复合材料等的热捧，复合材料市场的发展愈发受到广泛关注，尤其是行业中下游的制品领域更是备受青睐，已成为当下万亿级创业风口。

一、复合材料发展状况

我国复合材料自研制成功第一块玻璃钢以来，历经60余载。目前我国复合材料的产量已经跃居全球第一。同时，为航空航天、交通运输、电子电器、电力绝缘、化工防腐、风力发电、给排水、体育用品、园林景观、建筑材料及制品等支柱产业提供了强有力的支撑。

二、复合材料的特性和应用

复合材料及应用是新材料产业的重要方向，是一个国家尖端技术发展水平的重要标志。复合材料是由基质和增强剂随机复合而成，具有耐热、耐腐蚀、高强度、轻质等特点，可设计性强；复合材料及应用产业体系庞大，产品种类众多，应用领域广泛，向下游的延伸空间巨大。

复合材料最先是在军用飞机结构件上得到成功应用，后逐渐在民用飞机波音、空客等干线客机中的应用比例越来越高。目前，除了航空航天、汽车、风电、建筑等领域外，复合材料在体育休闲、医疗器械、游艇、化工防腐等领域也开始得到广泛的应用。

在汽车、建筑、工业设备、基础工程等领域，复合材料未来替代传统材料的发展空间非常大；随着航天、新能源、节能环保、高端装备等战略性新兴产业发展，高性能复合材料蕴含巨大的商机。同时，复合材料行业也是许多高度垂直的市场，如航空航天、风电叶片、电子产品、汽车（结构件、电池）、石油和天然气、体育休闲用品、公共事业设施（电缆、管道）、其他工业应用（储罐、轨道转向架）、建筑桥梁等行业，不同行业对复合材料产品的需求差别很大。

以碳纤维为例，全球超50%的碳纤维材料应用在工业领域，2019年风电叶片、航空航天、体育休闲及汽车工业领域应用占比74%，从2013-2019全球碳纤维分领域需求增速情况来看，汽车零部件领域市场实现快速增长，航空航天、风电叶片等领域具备较大的发展潜力，体育休闲用品的应用市场增长放缓。从产值看，航空航天领域应用以高端碳纤维为主，其销售额占全球碳纤维市场产值的比重接近一半。

三、复合材料现有处理技术及存在的问题

目前已经达到产业化阶段和正在研究的回收技术有：重复利用法、机械粉碎法、热解法、化学溶解法（溶剂法）、能量获取法（电厂焚烧）、水泥窑协同处理法、生物降解法。各种回收技术各有千秋、各有利弊。

复合材料边角废料及服役到期产品、废弃产品的处置方式，之前都是以填埋、焚烧为主。

热固性树脂基复合材料废弃物常规条件下具有不熔不溶的特性，采取简单填埋的办法会浪费大量的土地资源，还会造成水土污染。目前，很多企业为了有限的经济利益，低价收购风电叶片，并通过抛弃或者电厂焚烧处置的方式进行叶片等复合材料回收；然而，简单焚烧不仅会产生大量的黑烟和臭气，对大气环境造成严重污染，焚烧后的残渣也会对环境造成严重污染。

四、叶片回收产业

若是风电叶片等复合材料固体废物的处置得不到很好的解决，将会直接影响风能清洁能源的发展。因此，如何正确引导并向资源化利用是行业发展的关键。

风电叶片的回收综合利用阶段必须经过收集、处置和综合利用开发。目前由于处置和综合利用企业无法得到叶片资源（焚烧处置的成本比重复利用、机械粉碎等回收方法低），导致综合利用的开发无法实现产业化，阻碍了叶片回收的资源化发展之路。无论重复利用、机械焚烧、热解、化学降解等，都无可避免的要采用机械粉碎的过程方法，也只有经过机械粉碎、玻纤和树脂粉末的分离，才能更进准、更高值化的应用到下游产品领域，保证下游产品的质量稳定性，当下游综合利用产品产生大的效益价值，才能实现复合材料固体废物的资源化利用，才能降低产废企业的成本，最终实现出售固废资源而不是花钱处置。

目前，某企业已经实现通过机械粉碎，将叶片等复合材料固体废物粉碎成纤维状、粉末状回收物，并将回收物添加到木塑产品中，代替部分木粉，不但实现了产品成本的降低，同时还提高了产品的质量，产生了一定的效益价值。

对于风电叶片复合材料固体废物，应该由产废单位与回收处置单位、综合利用单位组成利益共同体，降低过程成本，加快风电叶片复合材料固体废物资源化综合利用的进程，早日实现叶片生产、应用、退役、处置、综合利用全寿命过程的闭环，并实现复合材料的重生，产生新的效益价值。

来源： 中国复合材料学会