ENGINEERINGNET.BE - Vorig jaar maakten foto's van een stortplaats in de Amerikaanse staat Wyoming furore op de sociale media. Ze toonden dat er wieken van afgedankte windmolens werden begraven. Volgens Euronews gebeurt dit ook in sommige Europese landen. Maar op verschillende plaatsen worden er initiatieven ontplooid om ze een duurzamer karakter te geven.
Geen vervaldatum meer
Aanvankelijk werden windturbines ontworpen en vergund voor een operationele periode van twintig jaar. "Dat is geëvolueerd naar dertig jaar operatio-neel. In Vlaanderen staat er overigens geen einddatum op de vergunning. In de praktijk zit er meer variatie in die periode", zegt Chris Derde, bestuurder van Fortech, de uitbater van diverse windturbines in het Waasland.
"Op sommige plaatsen in Nederland draaien al ruim dertig jaar dezelfde turbines. Maar net zo goed worden ze elders al na minder dan twintig jaar vervangen, doordat er meer performante types op de markt zijn gekomen, die het windaanbod beter benutten. De vergunningsprocedures daarvoor duren meerdere jaren."
Wetgeving op komst
Derde ziet beperkte mogelijkheden tot hergebruik elders van ontmantelde windturbines. "Er zijn zeker markten, ook in Europa, waar oudere windturbines na revisie een zinvolle nieuwe start kunnen maken. Dat hangt samen met lokale regelgeving, netcapaciteit en de prijs van elektriciteit." Hij verwacht dat zich tijdens de komende jaren een golf van repowering van windturbines zal voordoen.
"Het aanbod aan tweedehands wordt veel groter dan de vraag ernaar. Veel windturbines zullen verschroot en maximaal gerecycleerd worden. De sector zet er hard op in om ook de materialen van de wieken te hergebruiken. De Europese koepel van de windsector ijvert voor een Europees en liefst wereldwijd verbod op het dumpen van wieken. Zo’n wetgeving zet extra druk op de keten, om al vanaf het ontwerp van de wieken rekening te houden met circulariteit."
Oostende profileert zich
De haven van Oostende profileert zich sterk als servicehaven voor de windparken in de Noordzee. "De eerste Belgische offshore windturbines draaien circa tien jaar", stelt CEO van Haven Oostende Dirk Declerck.
"Maar we onderzoeken intussen al twee jaar de aspecten van hun vervanging. Die kan gebeuren voor ze twintig jaar oud zijn. De oudste turbines hebben een vermogen van 3 MW. Vandaag is 8,5 MW al vanzelfsprekend en de toekomst neigt naar 12 MW of meer." Haven Oostende bouwt begin 2023 een loods voor opslag en mogelijke herstellingen en wil die in 2023 in gebruik nemen.
"Momenteel staan er 399 windturbines in het Belgische deel van de Noordzee. Die zijn samen goed voor bijna 1.200 wieken. Een handvol ervan is al naar Oostende gebracht om er opgelopen schade ter herstellen." Intussen staan er alleen al in Vlaanderen bijna 600 turbines op land en zijn er plannen voor de uitbouw, tegen 2026, van een extra offshore windpark ter hoogte van De Panne.
Volledig aanbod uitbouwen
Declerck vermoedt dat er uit dienst genomen Belgische offshore turbines van minder dan twintig jaar wel een tweedehandsmarkt kan ontstaan, in Zuid-Europa. "Maar we verwachten toch meer nood aan recyclage. Onze haven is een van de stuwende krachten achter het recyclageproject Decom.
Als traditionele non-ferrohaven willen we hier een volledig recyclageaanbod uitbouwen, niet alleen van de wieken en palen, maar ook van de kabels en aandrijfkasten." De betrokkenheid van de haven van Oostende is niet toevallig. "Een duurzame circulaire waardeketen impliceert een zoveel mogelijk lokale clustering ervan.
Sirris heeft hiervoor al workshops georganiseerd. Heel wat kmo’s, maar ook grotere spelers zoals Jan De Nul, toonden belangstelling om mee te werken. Nog dit najaar willen we hiervoor een goed traject uittekenen," aldus Linde De Vriese, teamleider composiet bij Sirris, de non-profitorganisatie die bedrijven begeleidt bij de economische en technische ontwikkelingen terzake.
Stadsmeubilair en cement
Momenteel is zowat 85 tot 90% van de materialen waaruit windturbines bestaan recycleerbaar. Vooral voor de wieken bestaat er nog een probleem. Die zijn samengesteld uit glasvezel (soms koolstofvezel) en kunststof. Om de glasvezels te recupereren kan de kunststof, die de vezels aan elkaar hecht, verbrand worden.
Momenteel wordt het verbrande composietmateriaal vooral gebruikt als toeslagstof in cement. Er bestaan al diverse technieken om ook lange glasvezelfs uit molenwieken te recycleren. De uitdaging bestaat erin ze economisch rendabel te maken. Op verschillende plaatsen in Europa zijn er al initiatieven genomen, maar de initiatiefnemers ervan spreken niet graag over hun huidige stand van zaken.
Dit geldt bijvoorbeeld voor het Waalse Centre Terre et Pierre, dat hiervoor in het project Recypale samenwerkt met de bedrijvengroep Dufour (die ook windturbines installeert) en daarbij kan rekenen op een subsidie van 325.000 euro vanwege de Waalse overheid. CPT zegt dat het een proces op punt stelde waarmee 70 tot 80% van de glasvezels van de turbinebladen kan worden gerecupereerd voor hergebruik in hoogwaardige toepassingen.
Het heeft ook een methode ontwikkeld om het energieverbruik voor de verwerking van de verpoederde composieten en restjes versnipperde vezels in cement sterk te verminderen. Een praktisch probleem is het landinwaartse transport van de ontmantelde wieken. Ze vooraf versnijden impliceert dat ook de glasvezels worden doorgesneden, wat hun mogelijkheden tot hergebruik beperkt.
Transitie naar thermoplastische materialen
"Windturbinebladen zijn merendeels vervaardigd uit glasvezels in combinatie met thermohardende harsen zoals epoxy en polyester", legt De Vriese uit. "Dit composiet komt tot stand via een onomkeerbaar polymerisatieproces van de kunststof. Dit houdt in dat ze in wezen niet kunnen worden gerecycleerd tot materialen met dezelfde technische functionaliteit.
Het is dan zaak om andere toepassingen en producten te vinden voor de verschillende recyclaatfracties. Zowel mechanische, thermische als chemische methodes kunnen hierbij een rol spelen." Een alternatief vormen de zogenaamde thermoplastische harsen.
"Hun productieproces is wel omkeerbaar. Daardoor is hun markt al enkele jaren gestaag aan het groeien. Hun verwerkingstechnieken zijn gebaseerd op thermische processen. Dit is zeer uitdagend voor dergelijke omvangrijke onderdelen, zowel in technisch als in economisch opzicht."
Platform
Sirris ondersteunt samen met KU Leuven de transitie naar thermoplastische composieten met een recente investering in een hydraulische pers. Daarnaast deelt het met enkele bedrijven procesapparatuur voor thermoplastische composieten. "We bouwden ook een platform waarop we circulair denkende bedrijven samenbrengen.
Die samenwerking kan de vorm aannemen van gezamenlijke investeringen in procestechnologieën, van lerende netwerken, workshops en opleidingen." Verder zijn er onderzoeksprojecten rond biocomposieten, het pultruderen van thermoplastische composieten en inductieve lastechnologieën. Ook in andere landen lopen er testprojecten rond thermoplastische oplossingen.
Waardeketen creëren
"Om de voordelen van composieten in een duurzame economie volledig te benutten, is een circulaire aanpak noodzakelijk. De composieten kunnen dan verwerkt worden tot hoogwaardigere materialen dan cement, via nieuwe processen. Zoals plaatmaterialen en extrusieprofielen voor de bouw- en interieursector.
Dit vergt de creatie van een waardeketen, met inbegrip van de transportstromen van wieken, recuperatiematerialen en -producten en restafval. Clustering van verschillende activiteiten lijkt daarbij een logische keuze. Verder zou het helpen moesten de fabrikanten van wieken meer documentatie vrijgeven over de precieze samenstelling van hun producten, zoals de samenstelling van de composieten en de afmetingen en de richting van de vezels.
Dit soort informatie maakt het verwerkers mogelijk de gepaste technieken en gereedschappen – die zijn al op de markt – te selecteren", besluit Devriese.
