在广袤的西部，你会看到大片大片的发电风机丛林，叶轮随风转动，产生源源不断的清洁电能，为生态环境和社会生产作出了巨大贡献。其实，每个风机都是庞然大物，仅单个风扇叶片的长度就在数十米和百米不等。经过20多年的发展，一批风机即将面临退役潮，如何回收和资源化利用退役风电机组，成为风电产业可持续发展难题。

图1 退役或损坏风力发电机叶片（a）和不同孔隙度新型多孔沙障（b）

　　

　　近日，中国科学院西北生态环境资源研究院敦煌戈壁荒漠研究站柳本立研究员团队另辟蹊径，把这些退役或损坏的风机叶片改造成了一种新型的“固沙神器”——多孔沙障。这项研究不仅让荒漠治沙有了新武器，还顺便解决了风机叶片退役后的回收难题，一举两得，环保高效。

　　

　　沙漠地区的风沙灾害严重影响着社会经济、生态环境和基础设施。为了对付沙害，人们发明了用秸秆、芦苇或者人工合成材料制作各种沙障，防风固沙。但这些传统材料老化快、寿命短、强度差，甚至原材料还紧缺。与此同时，我国西部的风能产业发展迅猛，但风力发电机的设计寿命一般只有20~25年。随着早期安装的风机逐步退役，大量退役叶片面临着回收难题。目前，在诸多回收再利用技术中，“再利用法”无法将叶片等固废“吃干榨净”，部分无法再利用的边角料、副产物等易被抛弃而污染环境；若进行焚烧处置，则是对固废资源的极大浪费，更易二次污染环境。而且每吨风机扇叶的处置成本在千元以上。截至2024年底，已有十余项支持和鼓励风电叶片回收的政策出台。各地积极开展以风电叶片为重点的回收产业招商引资，并出台相关标准和政策。目前仅有个别回收企业投资落地，由此可见集中退役风电叶片等固废资源难度极大。

图2 新型多孔沙障抗弯性能测试   



图3 无沙障时不同高度输沙通量分布（a）和不同孔隙度沙障存在时输沙通量分布（b）

　　

　　众所周知，西部风电场与沙害区的地理重叠，这就给风机叶片的“资源化再就业”提供了绝佳的条件。能不能把这些退役风机叶片改造成固沙材料呢？西北生态环境资源研究院联合国内高校和企业，通过切割、钻孔等工艺，把废弃的风机叶片变成了一种新型多孔沙障。这种新型多孔沙障结合了柔性沙障和刚性沙障的优点。科研团队对这些沙障进行了包括紫外线老化、高低温交替冲击、磨损测试等，结果显示，这种材料不仅抗弯强度是木质复合板材的14倍，还能耐高温、抗紫外线老化、耐磨损，完全是为沙漠恶劣环境量身定制的“钢铁侠”。更牛的是，通过风洞实验和数值模拟，研究团队发现，这种多孔沙障可以有效改变风沙流的结构，减少近地面的风沙输移。换句话说，它不仅结实耐用，还能真正起到固沙的作用！

　　

　　据介绍，一个普通退役风机叶片大约能生产500~600块沙障，按荒漠地区典型沙障布设密度计算，每亩治沙工程可基本消纳1台退役风机材料。（甘肃科技报）