Das UMaine-Team erhält eine Förderung, um die Verwendung von recycelten Windturbinenblättern als Material für den 3D-Druck zu erforschen.
Das Projekt zielt darauf ab, geschreddertes Material von Windturbinenblättern als kostengünstige Verstärkung und Füllstoff für grossformatigen 3D-Druck zu recyceln und dabei den ökologischen Fussabdruck zu reduzieren.
Die Forschung könnte sowohl für die Windenergieindustrie als auch für die Bauindustrie erhebliche wirtschaftliche Vorteile bringen und die Verbreitung nachhaltiger Praktiken im Bereich des Windenergierecyclings vorantreiben.
UMaine erhält Fördermittel für bahnbrechende Forschung zu Windturbinen-Blattrecycling für 3D-Druck.
Ein Team von Forschern der University of Maine hat erfolgreich einen Zuschuss in Höhe von $75,000 erhalten, um das Recycling von Windturbinenblättern als Ausgangsmaterial für den 3D-Druck zu erforschen. Die Förderung ist ein Gewinner der Phase 1 des Wind Turbine Materials Recycling Prize des Wind Energy Technologies Office des US-Energieministeriums.
Unter der Leitung des Advanced Structures and Composites Center (ASCC) hat das WIND REWIND-Team das Projekt "Blades for Large-Format Additive Manufacturing" ins Leben gerufen, das einen bedeutenden Meilenstein in ihrer Mission darstellt, Recyclinglösungen für eine kreislauforientierte Windenergiewirtschaft voranzutreiben.
„Wir sind dankbar für die fortgesetzte Unterstützung des US-Energieministeriums bei unserer Mission, die Windenergietechnologien voranzubringen. Mit Tausenden von Windturbinenblättern, die auf Deponien landen, ermöglicht diese Förderung die Erforschung des verantwortungsvollen Recyclings dieser Produkte, um sie als Ausgangsmaterial für den 3D-Druck wiederzuverwenden“, sagte Habib Dagher, Geschäftsführer des ASCC.
Das Projekt schlägt einen innovativen Ansatz vor, um geschreddertes Material von Windturbinenblättern als kostengünstige Verstärkung und Füllstoff für den grossformatigen 3D-Druck zu recyceln. Indem kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe durch geschreddertes und gemahlenes Material von Windturbinenblättern ersetzt werden, zielt das Team darauf ab, ein mechanisches Recycling von 100% des Verbundwerkstoffmaterials der Blätter zu erreichen.
Die Forschung konzentriert sich darauf, neue Mischverfahren zu entwickeln, um die erforderliche Haftfestigkeit des Verbundmaterials zu erreichen. Die resultierenden Pellets dienen als Ausgangsmaterial für den grossformatigen extrusionsbasierten 3D-Druck und nutzen dabei die fortgeschrittenen Fertigungsmöglichkeiten des ASCC.
Neben den Nachhaltigkeitsvorteilen der Forschung könnte das Projekt der globalen vorgefertigten Betonindustrie zugutekommen, die jährlich Milliarden Dollar wert ist. Durch die Integration von geschreddertem Material von Windturbinenblättern in den 3D-Druckprozess für Schalungen aus vorgefertigtem Beton zielt das Team darauf ab, die Materialkosten signifikant zu senken, während gleichzeitig geometrische Gestaltungsfreiheit und Automatisierung der Herstellungsprozesse gewährleistet werden.
Das Projekt adressiert auch die dringende Notwendigkeit eines nachhaltigen Recyclings von Windturbinenblättern und bietet wirtschaftliche Vorteile für die Bauindustrie, indem Formwerkkosten gesenkt und Arbeitskosten reduziert werden.
Das Projekt steht im Einklang mit den breiteren Umweltzielen des ASCC der UMaine und zielt darauf ab, den ökologischen Fussabdruck der Land- und Offshore-Windenergie zu reduzieren und umweltfreundliche Ausgangsmaterialien für grossformatige 3D-Druckprozesse zu entwickeln.
Eine anschliessende Phase würde die Entwicklung grösserer Prototypen und die Durchführung von Fallstudien mit Industriepartnern ermöglichen, um letztendlich eine breitere Akzeptanz nachhaltiger Praktiken im Bereich des Windenergierecyclings voranzutreiben.
Zu den Mitgliedern des WIND REWIND-Teams, die dieses Projekt einreichen, gehören Fakultätsmitglieder und Forscher des ASCC, des Departments für Bau- und Umweltingenieurwesen, des Departments für Maschinenbau sowie der Industrie (Dr. Roberto Lopez-Anido, Dr. Reed Miller, Dr. Amrit Verma, John Arimond, Dr. Habib Dagher, Hannah Berten und Ed Pilpel). Dieses Projekt wird von Dr. Lopez-Anido geleitet, unterstützt von Dr. Miller und Dr. Luis Zambrano-Cruzatty.
Das ASCC entwickelt diesen neuartigen Ansatz zur Wiederverwendung von Windblattmaterialien mit seiner globalen Anerkennung und Führungsrolle im Bereich der Verbundwerkstoffe, des grossformatigen fortgeschrittenen Fertigungs- und des schwimmenden Offshore-Windsektors. Das ASCC beherbergt den weltweit grössten thermoplastischen 3D-Drucker mit Projekten wie BioHome3D, dem weltweit einzigen zu 100% biobasierten 3D-gedruckten Haus, und 3Dirigo, dem allerersten 3D-gedruckten Boot.
Mit dem grössten Team in den Vereinigten Staaten, das sich dem schwimmenden Offshore-Wind widmet, ist das ASCC ein weltweiter Vorreiter mit der VolturnUS-Rumpftechnologie und einem Engagement für Innovation innerhalb der Branche.
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