Windenergie zit in een stroomversnelling. Alleen al in Europa komt op zee in 2030 circa 135 gigawatt aan windturbines te staan (Nederland wil rond 2030 circa 21 gigawatt uit windenergie op zee halen). De keerzijde is dat turbinebladen op de schroothoop belanden aan het einde van hun 25-jarige levensduur. In Europa gaat het jaarlijks om zo’n vier miljoen ton afval. TNO is vergevorderd met een veelbelovende oplossing om de afgedankte bladen te recyclen.
Het gaat om een unieke methode om de vezels uit het turbineblad te winnen en te hergebruiken. De huidige bladen bestaan voor meer dan de helft uit glas- en koolstofvezel, die in beginsel geschikt zijn voor hergebruik. Mechanisch of chemisch recyclen heeft nadelen voor kwaliteit en opschaling. TNO en Brightlands Materials Center hebben zich daarom gericht op een thermochemisch proces met pyrolyse. Het materiaal wordt hierbij op bijna vijfhonderd graden verhit zonder zuurstof, waardoor de vezels vrijkomen. Vervolgens zijn ze te verwerken in thermoplastisch composiet om dat te gebruiken in recyclebare producten. Alleen al het ontmantelen van de windparken Borssele I en II (94 windturbines) volgens deze methode zou ruim 50 kiloton CO2-reductie betekenen vergeleken met verbranding.
Strengere eisen
‘Deze oplossing is ook hard nodig’, zegt Harald van der Mijle Meijer, senior consultant Wind Energy Technology van TNO. ‘We moeten van die enorme berg turbinebladen af die nu begraven of verbrand wordt. Overheden stellen daarnaast ook steeds strengere eisen wat betreft hergebruik van windturbines. De meeste onderdelen zoals fundering en mast zijn al te recyclen, maar voor de bladen is nog geen commercieel aantrekkelijke oplossing. Daar werken wij bij TNO aan, samen met Brightlands Materials Center, het innovatiecentrum van TNO en de Provincie Limburg.’
Mes snijdt aan twee kanten
Bij Brightlands Materials Center werken onderzoekers aan de ontwikkeling en innovatie van kunststof materialen, in dit geval thermoplastische composieten. Bladen van windturbines bestaan ook uit composieten, maar van een ander type: thermohardende composieten. Deze bevatten ook vezels maar van een ander type kunststof dat uithardt tijdens de productie en heel lastig te recyclen is. Pyrolyse is een oplossing voor dit probleem, waardoor de vezels teruggewonnen kunnen worden. Deze kunnen vervolgens gebruikt worden in de makkelijker te recyclen thermoplastische composieten. Na het gebruik zijn ze dan eenvoudiger uit elkaar te halen. Het mes snijdt aan twee kanten omdat het een oplossing is voor een afvalprobleem en fabrikanten in uiteenlopende sectoren het gerecycled materiaal kunnen gebruiken. Ze hoeven voor hun producten dan geen nieuwe grondstoffen te gebruiken.
Opschalen
De nieuwe methode is een verbreding van een technologie die eerder is ontwikkeld voor productie van biochar, een bodemverbeteraar die via pyrolyse gemaakt kan worden uit biomassa. Voor recycling van turbinebladen is dat proces met enkele aanpassingen met succes nagebootst. Bij opschaling tot industrieel niveau kan het veel afval schelen en wordt het gebruik van grondstoffen beperkt.
Ketens organiseren
De recycling van de bladen zou over een paar jaar op een aantal plekken in het land moeten gebeuren. Bij voorkeur in de buurt van grote havens waar ze vanaf zee of land worden aangevoerd. In hubs kunnen dan van de afgedankte bladen hoogwaardige halffabricaten of eindproducten gemaakt worden. TNO voert in Europees verband overleg met het bedrijfsleven, overheden en kennispartners om dit op grote schaal te organiseren.