CETEC-initiatief opgericht om technologie te commercialiseren voor volledige recycleerbaarheid van windturbinebladen van composiet

Een coalitie van industriële en academische leiders heeft een nieuwe technologie ontwikkeld die de laatste technologische stap zal zijn in de richting van circulariteit voor thermohardende composieten die worden gebruikt om windturbinebladen te maken. Om de acceptatie ervan te verzekeren en een circulaire economie in de windindustrie te bevorderen, is een nieuw initiatief met de titel CETEC (Circular Economy for Thermoset Epoxy Composites) opgezet. Binnen drie jaar streeft CETEC ernaar een totaaloplossing te presenteren die klaar is voor industriële toepassing, gebaseerd op commercialisering van de nieuwe technologie.

CETEC, gedeeltelijk gefinancierd door Innovation Fund Denmark (IFD, Aarhus, Denemarken), wordt geleid door Vestas (Aarhus), een leider in duurzame energieoplossingen, en omvat zowel industriële als academische leiders, waaronder Olin Corp. (Clayton, Miss., VS), producent van epoxy, het Deense Technologisch Instituut (DTI, Taastrup, Denemarken) en de Universiteit van Aarhus (Denemarken).

Ontwikkeld door DreamWind, een innovatie-initiatief aangedreven door dezelfde partners, bestaat de nieuwe technologie uit een proces in twee stappen. Eerst worden thermohardende composieten gedemonteerd tot versterkingsvezel en hars (epoxy). Vervolgens wordt de epoxy via een nieuw chemcycling-proces verder opgedeeld in basiscomponenten die vergelijkbaar zijn met nieuwe materialen. Deze materialen kunnen vervolgens opnieuw worden gebruikt bij de productie van nieuwe turbinebladen, wat een nieuwe circulaire weg voor epoxyhars vormt.

"Chemcycling van op epoxy gebaseerde materialen zou 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”, merkt Prof. Dr. Troels Skrydstrup van de Universiteit van Aarhus op. "Het op zo'n manier vermijden van het verlies van waardevolle moleculaire complexiteit is een zeer wenselijk concept en een belangrijke stap naar duurzame materialen."

Volgens partners zijn windturbines voor 85-90% recyclebaar, waarbij het materiaal van de turbinebladen het resterende percentage vormt dat niet kan worden gerecycled vanwege de aard van thermohardende composieten (zie "Het landschap definiëren voor windbladen aan het einde van de levensduur" voor meer over EOL-windbladen). CETEC streeft ernaar deze recyclingkloof te dichten en een belangrijke stap voorwaarts te maken in de verwijdering van afval in de windenergie-industrie.

"Omdat we ons wereldwijd inzetten voor een toekomstige toename van netto nul, is het van cruciaal belang ervoor te zorgen dat de windindustrie duurzaam kan schalen, waaronder Vestas die voldoet aan onze ambitie om tegen 2040 afvalvrije turbines te produceren", zegt Allan Korsgaard Poulsen, hoofd van Sustainability and Advanced Materials. , Vestas innovatie en concepten. "Door gebruik te maken van deze nieuwe technologische doorbraak in chemcycling epoxyhars, zal het CETEC-project een belangrijke mijlpaal zijn in de reis van Vestas om dit doel te bereiken, en om een ​​toekomst mogelijk te maken waarin storten niet langer nodig is voor de ontmanteling van bladen."

“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", voegt Simon Frølich, teammanager, PhD, Deens Technologisch Instituut toe. “Het dilemma is dat deze sterke binding ook het kenmerk is dat deze materialen moeilijk te recyclen zijn. Daarom is de ontwikkeling van de nieuwe technologie van CETEC, die demontage van het composiet bij EOL mogelijk maakt, een game-changer, die ons in staat zal stellen de waarde van elke materiaalstroom vast te leggen in een nieuwe circulaire waardeketen.”

Kortom, de oplossing van CETEC is van plan om het gebrek aan beschikbare recyclingtechnologie voor epoxyharsen aan te pakken. Dit zou op zijn beurt de mogelijkheid scheppen om nieuwe recyclingoplossingen in de windindustrie te introduceren. Dit biedt naar verluidt een aanzienlijk potentieel voor het vastleggen van commerciële waarde, met name in markten waar de regelgeving rond afvalbeheer voor de verwerkende industrie strenger wordt om een ​​bredere duurzaamheidsagenda te dienen. Wanneer 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 auto-industrie 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", zegt Leif Ole Meyer, TS&D-leider EMEAI bij Olin. “Technologieën ontwikkelen die een bestaande kloof van thermoharders dichten door een circulariteit te creëren, is nog een ander voorbeeld van het omzetten van ons duurzaamheidsdoel op het gebied van hulpbronnenefficiëntie. Deze innovatie zal de industrie helpen om het verbruik van nieuwe materialen te minimaliseren en het hergebruik en recyclen van materialen te vergroten.”