風(fēng)能是清潔無污染的可再生能源，但退役后的風(fēng)機葉片卻是環(huán)境的一大殺手。目前葉片使用的復(fù)合材料主要是熱固性復(fù)合材料，不易降解，而且葉片的使用壽命一般為20~30年，其廢棄物處理的成本比較高，一般采用填埋或者燃燒等方法處理，基本上不再重新利用。面對日益突出的復(fù)合材料廢棄物對環(huán)境造成的危害，一些制造商也開始探討葉片的回收和再利用技術(shù)。隨著人類環(huán)保意識的與日俱增，研究開發(fā)“綠色葉片”成為擺在人們面前的一大課題。所謂的“綠色葉片”，就是在葉片退役后，其廢棄材料可以回收再利用，因此熱塑性復(fù)合材料成為首選材料。與熱固性復(fù)合材料相比，熱塑性復(fù)合材料具有密度小、質(zhì)量輕、抗沖擊性能好、生產(chǎn)周期短等一系列優(yōu)點,但該類復(fù)合材料的制造工藝技術(shù)與傳統(tǒng)的熱固性復(fù)合材料成型工藝差異較大,制造成本較高，成為限制熱塑性復(fù)合材料用于風(fēng)力機葉片的關(guān)鍵問題。隨著熱塑性復(fù)合材料制造工藝技術(shù)研究工作的不斷深入和相應(yīng)的新型熱塑性樹脂的開發(fā)，制造熱塑性復(fù)合材料葉片正在一步步地走向現(xiàn)實。
　　在“綠色葉片”研究的最初階段，愛爾蘭Gaoth公司負責(zé)12.6m長的熱塑性復(fù)合材料葉片的制造，日本Mitsubishi公司負責(zé)在風(fēng)力發(fā)電機上進行“綠色葉片的實驗”，這項實驗成功后，他們繼續(xù)研究開發(fā)30m以上的熱塑性復(fù)合材料標準葉片[6]。為降低熱塑性復(fù)合材料的成本，愛爾蘭Limerick大學(xué)和國立Galway大學(xué)開展了熱塑性復(fù)合材料的先進成型工藝技術(shù)的基礎(chǔ)研究。為了解決熱塑性復(fù)合材料葉片的纖維浸潤和大型熱塑性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造過程的樹脂流動性問題，美國Cyclics公司為此開發(fā)出一種低粘度的熱塑性工程塑料基體材料-CBT樹脂，這種樹脂粘度低、流動性好、易于浸潤增強材料，可以更充分地發(fā)揮增強材料的性能和復(fù)合材料良好的韌性。與玻璃纖維／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料大型葉片相比較，如果采用熱塑性復(fù)合材料葉片，每臺大型風(fēng)力發(fā)電機所用的葉片重量可降低10%左右，抗沖擊性能大幅度提高，制造成本至少降低1/4，制造周期至少降低1/3，而且可以完全回收和再利用[6]。美國Cyclics公司利用CBT樹脂體系制作了全球首個12.6m可循環(huán)風(fēng)力機葉片，該葉片退役后,平均每臺風(fēng)力發(fā)電機組可回收的葉片材料達19t,此項開發(fā)更有利于環(huán)境保護,其前景也將非常樂觀。
　　3 展望
　　葉片尺寸的不斷增大，使得材料也在不斷改進，未來葉片材料的發(fā)展，應(yīng)該從以下幾個方面著手：
　　(1)玻璃纖維中S-玻纖的彈性模量比E-玻纖高18%，強度高33%，在葉片應(yīng)用上有很大空間，但由于其高昂的價格未能推廣其在葉片上的應(yīng)用，如果S-玻纖的生產(chǎn)成本能降下來，那么其在風(fēng)能市場上份額將不容忽視。目前美國AGY公司已決定加強S-2玻纖的生產(chǎn)規(guī)劃和研發(fā)投資；
　　(2)對碳纖維來說，價格同樣是制約其大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素。目前世界上宇航級小絲束碳纖維的生產(chǎn)主要被日本的東麗、東邦和三菱公司所壟斷，但為了爭奪碳纖維市場份額，很多單位以低于成本價傾銷碳纖維，大絲束碳纖維和小絲束碳纖維互相爭奪市場，這在一定程度上加快了制備碳纖維新技術(shù)的研究。為了降低碳纖維價格，研制低成本碳纖維，美國已建成了采用微波碳化的試驗線，使制備碳纖維的成本降低約20%；
　　(3)加快發(fā)展熱塑性葉片，降低熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝成本，是當(dāng)前葉片材料應(yīng)用研究的一個熱點。由于某些性能方面的不足，如耐熱性和剛性較差，易于發(fā)生蠕變，且用膠粘劑膠接熱塑性樹脂基復(fù)合材料殼體較困難，GEC公司認為它不適用于大型風(fēng)機葉片的開發(fā)，但其可回收利用、利于環(huán)保的優(yōu)點足以讓更多的開發(fā)商熱衷于對熱塑性復(fù)合材料葉片進行開發(fā)研究；