科研進(jìn)展
西北研究院退役風(fēng)機葉片循環(huán)利用制作固沙障研究取得進(jìn)展
風(fēng)沙災害嚴重威脅荒漠地區的社會(huì )經(jīng)濟、生態(tài)和基礎設施,機械沙障等防沙措施能有效防治沙害,但傳統材料(秸稈、蘆葦、人工合成材料等)存在易老化、壽命短、原材料緊缺、強度不足等問(wèn)題,亟需研發(fā)適應惡劣環(huán)境的新型防沙材料。同時(shí),我國西部荒漠地區風(fēng)能產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展,風(fēng)電機組的設計壽命一般為20年至25年。近年來(lái),早期安裝的風(fēng)電機組將迎來(lái)大量退役,而風(fēng)電場(chǎng)往往與需要開(kāi)展防沙治沙工作的地區接近或重合,這種地理重疊的優(yōu)勢為防沙原材料的供應和風(fēng)機葉片資源化循環(huán)利用提供可能。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院干旱區生態(tài)安全與可持續發(fā)展全國重點(diǎn)實(shí)驗室/敦煌戈壁荒漠研究站研究團隊與國內高校和企業(yè)合作,以退役或損壞的風(fēng)力發(fā)電機葉片為原料,采用切割、鉆孔等工藝,制成新型多孔沙障。紫外老化、高低溫交變、沖蝕磨蝕、抗彎強度等測試表明,該材料具有優(yōu)異的抗彎強度、熱穩定性,抗紫外線(xiàn)老化和耐磨蝕等性能,抗彎強度是木質(zhì)復合板材的14倍;風(fēng)洞實(shí)驗和數值模擬結果表明,該沙障能有效改變風(fēng)沙流結構,減少近地面風(fēng)沙輸移。新型多孔沙障兼具柔性沙障的多孔結構和剛性沙障的材料強度,適用于溫差變化大、紫外線(xiàn)輻射強烈、風(fēng)沙活動(dòng)頻繁的嚴重沙害地區,在防沙材料和風(fēng)機葉片資源化循環(huán)利用等行業(yè)具有巨大的應用潛力。
該成果以Study on the shelter and sand control effect of new porous sand barriers from recycled wind turbine blades為題發(fā)表在國際水土保持科學(xué)權威期刊International Soil and Water Conservation Research上,西北研究院博士生何晨晨為論文第一作者,柳本立研究員為論文通訊作者。該研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、寧夏回族自治區重點(diǎn)研發(fā)計劃、內蒙古自治區科技重大專(zhuān)項揭榜掛帥項目、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )優(yōu)秀會(huì )員項目資助。
退役或損壞風(fēng)力發(fā)電機葉片(a)和不同孔隙度新型多孔沙障(b)
新型多孔沙障抗彎性能測試