CETEC Initiatief Baant Weg voor Volledig Recycleerbare Windturbine Bladen

Een coalitie van industrie- en academische leiders heeft een nieuwe technologie ontwikkeld die de laatste technologische stap zal leveren naar het mogelijk maken van circulariteit voor thermohardende composieten gebruikt om windturbine bladen te maken. Om de adoptie te garanderen en een circulaire economie in de windindustrie vooruit te helpen, is een nieuw initiatief genaamd CETEC (Circular Economy for Thermoset Epoxy Composites) opgericht. Binnen drie jaar streeft CETEC ernaar een volledig gescopede oplossing klaar voor industriële adoptie te presenteren, gebaseerd op commercialisatie van de nieuwe technologie.

Partners en Financiering

Deels gefinancierd door Innovation Fund Denmark (IFD, Aarhus, Denemarken), wordt CETEC geleid door Vestas (Aarhus), een duurzame energievooplossingenleider, en betreft zowel industriële als academische leiders inclusief Olin Corp. (Clayton, Mississippi, VS), producer van epoxy, het Danish Technological Institute (DTI, Taastrup, Denemarken), en Aarhus Universiteit (Denemarken).

Twee-Staps Proces

Ontwikkeld door DreamWind, een innovatie-initiatief gedreven door dezelfde partners, bestaat de nieuwe technologie uit een twee-staps proces. Eerst worden thermohardende composites ontmanteld in versterkingsvezel en hars (epoxy). Vervolgens, door een nieuwe chemcycling proces, wordt de epoxy verder afgebroken in basisonderdelen vergelijkbaar met virgin materialen. Deze materialen kunnen dan weer geïntroduceerd worden in de productie van nieuwe turbine bladen, wat een nieuw circulariteitspad voor epoxyhars vormt.

"Chemcycling van epoxy-gebaseerde materialen zou het deconstructeren van deze hoog stabiele polymere ketens in moleculaire bouwstenen toelaten. Deze bouwstenen zijn gemakkelijk verwerkbaar en kunnen gebruikt worden om nieuwe epoxy te produceren, die dezelfde kwaliteit zal hebben als het originele materiaal," merkt Prof. Dr. Troels Skrydstrup, Aarhus Universiteit, op. "Het vermijden van verlies van waardevolle moleculaire complexiteit op zo'n manier is een zeer wenselijk concept en een belangrijke stap naar duurzame materialen."

Doelstellingen en Impact

Volgens partners zijn windturbines 85-90% recycleerbaar, met turbine bladmateriaal de overige percentage die niet gerecycled kan worden, door de aard van thermohardende composieten. CETEC streeft ernaar deze recycling kloof te dichten en een significante stap vooruit te maken in de eliminatie van afval in de windenergie-industrie.

"Naarmate mondiale toezeggingen voor een net-zero toekomst toenemen, is het cruciaal om te zorgen dat de windindustrie duurzaam kan schalen, wat Vestas vult in onze ambitie om zero-waste turbines te produceren tot 2040," zegt Allan Korsgaard Poulsen, hoofd van Duurzaamheid en Geavanceerde Materialen, Vestas Innovatie en Concepten. "Door gebruik te maken van deze nieuwe technologische doorbraak in chemcycling epoxyhars, zal het CETEC-project een mijlpaal zijn in Vestas' reis naar het bereiken van dit doel, en in het mogelijk maken van een toekomst waar stortplaatsen niet meer vereist zijn in blad decommissionering."

"Het kenmerkende kenmerk van composietmaterialen is hun unieke combinatie van laag gewicht en hoge sterkte. Dit wordt bepaald door de sterke binding van twee verschillende materialen — vezel en epoxy," voegt Simon Frølich, team manager, PhD, Danish Technological Institute toe. "Het dilemma is dat deze sterke binding ook het kenmerk is dat deze materialen moeilijk te recyclen maakt. Daarom is de ontwikkeling van CETEC's nieuwe technologie, die ontmanteling van het composiet bij EOL mogelijk maakt, een game-changer, die ons in staat stelt de waarde die vertegenwoordigd wordt door elke materiaalstroom in een nieuwe circulaire waardeketen vast te leggen."

Concluderend, plannet CETEC's oplossing het gebrek aan beschikbare recyclingtechnologie voor epoxyharsen aan te pakken. Dit zou op zijn beurt de mogelijkheid creëren om nieuwe recyclingoplossingen te introduceren in de windindustrie. Dit heeft naar verluidt significant potentieel voor commerciële waardevastlegging, met name in markten waar regulering rond afvalbeheer voor productie-industrieën wordt aangescherpt om een bredere duurzaamheidsagenda te dienen. Wanneer volledig ontwikkeld, kan de oplossing ook impact hebben voor andere industrieën die vertrouwen op thermohardende composieten in productie, zoals automotive en luchtvaart.

"Als leidende epoxyproducent en wereldwijde leverancier voor de windindustrie, is Olin trots om onze technologische expertise te leveren aan dit belangrijke duurzaamheidsproject," zegt Leif Ole Meyer, TS&D leader EMEAI bij Olin. "Technologieën ontwikkelen die een bestaande kloof van thermohardende materialen dichten door circulariteit te creëren, is nog een voorbeeld van het in actie brengen van ons resource efficiency duurzaamheidsdoel. Deze innovatie zal de industrie helpen het verbruik van virgin materialbronnen te minimaliseren en het hergebruik en recycling van materialen te verhogen."