ในการรีไซเคิลใบพัดกังหันจริง แพลเลเดียมส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในรอยเชื่อมและบริเวณเคลือบของใบพัด บริษัท DONGSHENG Precious Metals Recyclerใช้กระบวนการหลอมและกลั่นเพื่อสกัดแพลเลเดียมและโลหะหายากอื่นๆ จากใบพัดกังหันที่ปลดระวางแล้ว อย่างไรก็ตาม อัตราการกู้คืนแพลเลเดียมต่ำกว่ารีเนียมอย่างมาก (มีปริมาณประมาณ 2%) เนื่องจากแพลเลเดียมมีอยู่ในโลหะผสมเป็นสารเติมแต่งเล็กน้อย และมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันและสูญเสียในระหว่างการหลอมที่อุณหภูมิสูง โรงงานรีไซเคิลในยุโรปใช้เทคโนโลยีไฮโดรเมทัลลูร์จิคัลเพื่อละลายแพลเลเดียมอย่างเฉพาะเจาะจงโดยการจุ่มเศษใบพัดที่บดแล้วลงในตัวทำละลายที่เป็นกรด ตามด้วยการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าเพื่อทำให้บริสุทธิ์ กระบวนการนี้ต้องควบคุมค่า pH อย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งเจือปนในเส้นใยเข้าไป โดยแพลเลเดียมมีความบริสุทธิ์สูงถึง 99.5% ต่อชุด
ความท้าทายหลักในการรีไซเคิลใบพัดกังหันอยู่ที่การแยกส่วนต่อประสานของวัสดุคอมโพสิตอย่างมีประสิทธิภาพ ใบพัดกังหันประกอบด้วยโลหะผสมนิกเกิลที่ทนความร้อนสูง (เช่น K465) และสารเคลือบเซรามิก ซึ่งยึดติดแน่นด้วยพันธะเคมี วิธีการบดเชิงกลแบบดั้งเดิมทำให้เกิดการแตกหักของเส้นใยและการปนเปื้อนของผงโลหะ ซึ่งทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่รีไซเคิลลดลง โรงงานโคเซอิในประเทศญี่ปุ่นใช้เทคโนโลยีการหลอมโลหะแบบอิเล็กโตรสแล็ก (ESR) โดยในขั้นตอนการเตรียมการเบื้องต้น ใบพัดจะถูกพ่นทรายและล้างด้วยกรดเพื่อกำจัดออกไซด์บนพื้นผิว ในระหว่างขั้นตอนการหลอมโลหะ การกลั่นจะดำเนินการในสภาพแวดล้อมสุญญากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0.67 ปาสกาลเพื่อแยกเมทริกซ์โลหะผสมออกจากสิ่งเจือปนของสารเคลือบ อย่างไรก็ตามรีเนียมมีแนวโน้มที่จะระเหยและสูญเสียระหว่างการหลอมโลหะที่อุณหภูมิสูง จำเป็นต้องใช้ก๊าซอาร์กอนเพื่อป้องกัน ซึ่งเพิ่มการใช้พลังงานขึ้น 30%
ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการปรับปรุงคุณภาพสารเคลือบเรซิน กระบวนการดีพอลิเมอไรเซชันทางเคมีที่พัฒนาโดย Vestas สามารถอ้างอิงได้ โดยใช้ตัวทำละลายไดเมทิลฟอร์มาไมด์เพื่อแยกเรซินอีพอกซีที่อุณหภูมิ 240°C ซึ่งจะทำให้โครงสร้างเส้นใยหลุดออก อย่างไรก็ตาม เรซินสำหรับการบินมีความเสถียรทางความร้อนสูงกว่า จึงต้องใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยในการย่อยสลาย ซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนของอุปกรณ์
ความสามารถในการทำกำไรทางเศรษฐกิจของการรีไซเคิลใบพัดกังหันขึ้นอยู่กับปริมาณโลหะและต้นทุนกระบวนการ:
เกรดมูลค่าสูง: ใบพัดกังหันที่มีรีเนียม ≥4% (เช่น ใบพัดแรงดันสูงจากเครื่องยนต์เครื่องบินพาณิชย์) สามารถผลิตรีเนียมได้ 20 กิโลกรัมต่อเศษวัสดุ 1 ตัน จากราคารีเนียมปัจจุบันที่ 3,000–6,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม มูลค่าการรีไซเคิลจะอยู่ที่ประมาณ 60,000–120,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน บริษัท รีไซเคิลโลหะมีค่าฮ่องกง ตงเฉิง แปรรูปเศษวัสดุใบพัด 50 ตันต่อปี
เกรดมูลค่าปานกลางถึงต่ำ: เครื่องยนต์ทางทหารหรือใบพัดกังหันเสริมที่มีปริมาณรีเนียม ≤2% และมีโลหะมูลค่าต่ำ เช่น ทังสเตนและโมลิบดีนัม ต้นทุนการหลอมและการทำให้บริสุทธิ์คิดเป็น 45% ของต้นทุนทั้งหมด ทำให้กำไรสุทธิลดลงเหลือ 10,000–15,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน
ผู้รีไซเคิลต้องแบกรับต้นทุนที่ซ่อนอยู่: การขนส่งใบมีดขยะข้ามพรมแดนต้องปฏิบัติตามบทบัญญัติของอนุสัญญาบาเซิลเกี่ยวกับการถ่ายโอนขยะอันตราย ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนการปฏิบัติตามขึ้นร้อยละ 15 อัตราการรีไซเคิลตัวทำละลายทางเคมี (เช่น สังกะสีอะซิเตท) จะต้องเกินร้อยละ 90 เพื่อรักษาความสามารถในการดำรงอยู่ทางเศรษฐกิจ
นอกเหนือจากการรีไซเคิลใบพัดกังหันแล้ว ส่วนประกอบต่อไปนี้ยังได้รับความสำคัญในการกู้คืนเมื่อเครื่องบินปลดระวาง:
ส่วนประกอบของระบบจุดระเบิด: ขั้วหัวเทียนประกอบด้วยโลหะผสมอิริเดียมโดยแต่ละชิ้นให้อิริเดียม 0.5–1 กรัม การหลอมที่อุณหภูมิสูงจะแยกเปลือกเซรามิกออกจากกัน ทำให้ได้อัตราการคืนสภาพอิริเดียมเกิน 95%
หน้าสัมผัสและเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์: แผงวงจรชุบทอง บนเครื่องบิน มีการชุบทองหนาถึง 50 ไมโครเมตร ซึ่งหนากว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปมาก การใช้ไซยาไนด์สกัดสามารถสกัดทองคำได้ 10-20 กรัมต่อเศษโลหะ 1 กิโลกรัม อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จำเป็นต้องใช้ระบบบำบัดก๊าซ
ตัวเร่งปฏิกิริยาไอเสีย: หัวฉีดไอเสียของเครื่องยนต์จะเคลือบสารเร่ง ปฏิกิริยาแพลตตินัม/โรเดียมและกระบวนการกู้คืนจะคล้ายกับตัวเร่งปฏิกิริยาในรถยนต์ วิธีการชะล้างด้วยกรด-ตกตะกอนสามารถสกัดโลหะกลุ่มแพลตตินัมได้ 90% แต่ตัวเร่งปฏิกิริยาในอากาศยานมีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า ซึ่งต้องใช้เวลาในการเกิดปฏิกิริยานานถึง 72 ชั่วโมง
การรีไซเคิลใบพัดเทอร์ไบน์ยังคงเป็นคุณค่าหลักของกระบวนการรีไซเคิลเครื่องบินที่หมดอายุการใช้งาน แต่ประโยชน์ต่างๆ สามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยการคัดแยกที่แม่นยำ กระบวนการคาร์บอนต่ำ และความร่วมมือในห่วงโซ่อุปทาน ในอีกห้าปีข้างหน้า สหภาพยุโรปจะบังคับใช้มาตรฐานอัตราการรีไซเคิลเครื่องบินที่ 85% ซึ่งจะทำให้เทคโนโลยีการรีไซเคิลใบพัดเทอร์ไบน์เป็นปัจจัยสำคัญในการแข่งขันในตลาด
ภาษา
