Windgigant kan windturbinebladen volledig recyclen

Een coalitie van industriële en academische leiders hebben een nieuwe technologie ontwikkeld om circulariteit mogelijk te maken voor thermohardende composieten, het materiaal dat wordt gebruikt om windturbinebladen te maken. De nieuwe technologie vormt de laatste technologische stap op weg naar een volledig recyclebare waardeketen voor windturbines. Om de adoptie van deze nieuwe technologie mogelijk te maken en om een circulaire economie in de windindustrie te bevorderen, is een nieuw initiatief met de naam CETEC (Circular Economy for Thermosets Epoxy Composites) opgezet. CETEC streeft ernaar om binnen drie jaar een volledig bereikbare oplossing te presenteren die klaar is voor industriële acceptatie, gebaseerd op commercialisering van de nieuwe circulariteitstechnologie.

CETEC wordt gedeeltelijk gefinancierd door Innovation Fund Denmark (IFD) en wordt geleid door Vestas, de wereldleider op het gebied van duurzame energieoplossingen, en omvat zowel industriële als academische leiders, waaronder Olin, de wereldleider op het gebied van epoxy, het Danish Technological Institute (DTI) en Universiteit van Aarhus.

Ontwikkeld door DreamWind, een innovatie-initiatief aangestuurd door dezelfde partners, bestaat de nieuwe technologie uit een proces in twee stappen. Ten eerste worden thermohardende composieten gedemonteerd tot vezels en epoxy. Ten tweede wordt de epoxy door een nieuw chemisch cyclisch proces verder opgesplitst in basiscomponenten die vergelijkbaar zijn met nieuwe materialen. Deze materialen kunnen vervolgens opnieuw worden gebruikt bij de fabricage van nieuwe turbinebladen, waardoor een nieuwe circulaire route voor epoxyhars ontstaat.

Windturbines zijn voor 85-90 procent recyclebaar, waarbij turbinebladmateriaal het resterende percentage vormt dat niet kan worden gerecycled vanwege de aard van thermohardende composieten. CETEC streeft ernaar deze recyclingkloof te dichten en een belangrijke stap voorwaarts te maken in de eliminatie van afval in de windenergiesector.

“Aangezien wereldwijde toezeggingen voor een netto-nul toekomstige toename, is het absoluut cruciaal om ervoor te zorgen dat de windindustrie duurzaam kan opschalen, waaronder Vestas die onze ambitie vervult om tegen 2040 afvalloze turbines te produceren. Het CETEC-project zal een belangrijke mijlpaal zijn in Vestas 'reis naar het bereiken van dit doel, en het mogelijk maken van een toekomst waarin storten niet langer nodig is voor de ontmanteling van schoepen, ” aldus Allan Korsgaard Poulsen, hoofd Duurzaamheid en geavanceerde materialen, Vestas Innovation and Concepts.

"Het belangrijkste kenmerk van composietmaterialen is hun unieke combinatie van laag gewicht en hoge sterkte. Dit wordt bepaald door de sterke hechting van twee verschillende materialen: vezels en epoxy. Het dilemma is dat deze sterke band ook het kenmerk is dat deze materialen moeilijk recyclebaar maakt. Daarom is de ontwikkeling van CETEC's nieuwe technologie, die demontage van het composiet aan het einde van de levensduur mogelijk maakt, een gamechanger, die ons in staat zal stellen de waarde van elke materiaalstroom in een nieuwe circulaire waardeketen vast te leggen ”, aldus Simon Frølich, Teammanager, PhD, Deens Technologisch Instituut.

"Chemische cycli van materialen op epoxybasis zouden het mogelijk maken om deze zeer stabiele polymeerketens te deconstrueren tot moleculaire bouwstenen. Deze bouwstenen zijn gemakkelijk verwerkbaar en kunnen worden gebruikt om nieuwe epoxy te produceren, die dezelfde kwaliteit zal hebben als het originele materiaal. waardevolle moleculaire complexiteit op een dergelijke manier is een zeer wenselijk concept en een belangrijke stap naar duurzame materialen, ” aldus prof. dr. Troels Skrydstrup, Aarhus University.

CETEC's oplossing zal het gebrek aan beschikbare recyclingtechnologie voor epoxyharsen aanpakken. Dit zou op zijn beurt de mogelijkheid creëren om nieuwe recyclingoplossingen in de windindustrie te introduceren. Dit biedt een aanzienlijk potentieel voor het vastleggen van commerciële waarde, met name in markten waar de regelgeving rond afvalbeheer voor verwerkende industrieën wordt aangescherpt om een bredere duurzaamheidsagenda te dienen. Als de oplossing volledig is ontwikkeld, kan deze ook een impact hebben op andere industrieën die bij de productie afhankelijk zijn van thermohardend composiet, zoals de automobielsector en de luchtvaart.

"Als toonaangevende epoxyproducent en wereldwijde leverancier voor de windindustrie, is Olin er trots op onze technologische expertise te kunnen leveren aan dit belangrijke duurzaamheidsproject", aldus Leif Ole Meyer, TS&D Leader EMEAI bij Olin.“Het ontwikkelen van technologieën die een bestaande kloof van thermoharders dichten door een circulariteit te creëren, is nog een ander voorbeeld van het omzetten van onze duurzaamheidsdoelstelling voor hulpbronnenefficiëntie. Deze innovatie zal de industrie helpen het verbruik van nieuwe materiaalbronnen te minimaliseren en het hergebruik en recycling van materialen te vergroten."