AM | 清华大学李金惠团队：焦耳热助力非平衡碳热冲击技术实现废弃风电叶片的高价值升级回收

本研究针对退役风电叶片等复杂复合材料回收难题，提出了一种基于瞬时碳热冲击（CTS）的非平衡相工程新策略。背景方面，随着可再生能源装机量激增，传统回收技术能耗高且只能产生低附加值产品，无法满足高端材料绿色制造需求。研究目的旨在通过超快焦耳加热（最高约3000 K）实现原子级结构调控，将未分离的废弃风电叶片精准转化为定制化高性能材料。研究结果表明，通过调控温度与时间参数，可选择性合成不同结构的碳化硅（3C/6H-SiC）和新型AB-涡轮层杂化石墨烯，其中杂化石墨烯电导率达1791 S·m⁻¹，添加5 wt%可使环氧树脂强度提升21.8%。结合多尺度模拟揭示了非平衡相演化机制，生命周期评估显示该技术较传统热解法降低86%全球变暖潜能，成本仅0.11美元/千克，为复杂废弃物资源化提供了高效可行的技术路径。