Startup 2nd Life Composites heeft een slimme manier bedacht om windturbinebladen te kunnen recyclen. Door de bladen van composietmateriaal gedoseerd te verkleinen en te scheiden komen twee hoofdstromen vrij die als grondstof voor hoogwaardige toepassingen gebruikt kunnen worden in andere industrietakken. Als het meezit staat er eind 2022 een fabriek van 10 kton.
Een oplossing voor afgedankte windturbines
In 2017 ging een afbeelding viraal van een ‘massagraf’ van afgedankte windturbinebladen in de Verenigde Staten. Het probleem is dat windturbinebladen bestaan uit thermoharder composiet kunststof, een combinatie van glasvezels en thermoharders zoals polyester of epoxy. Dit glasvezelversterkte composietmateriaal geeft de turbinebladen een ideale combinatie van lichtgewicht, stijfheid, vormvastheid, sterkte en een lange levensduur. Anders dan thermoplastische kunststoffen kun je thermoharders niet opnieuw smelten en verwerken. Daarom wordt het materiaal als niet recyclebaar beschouwd. Je kunt het materiaal, grof gemalen, hooguit hergebruiken in wegen, meubels of exotische toepassingen als fietsstallingen. Dat zijn geen hoogwaardige of massaal toepasbare oplossingen. Nu de eerste generatie turbinebladen na 20 jaar aan het einde van haar levensduur komt, dreigt een groot milieuprobleem. Je kunt die bladen of ondergronds opslaan – dat moet je niet willen – of verbranden. Glasvezel, toch minstens de helft van het materiaal, verbrandt niet. De calorische waarde is daardoor laag en dus levert verbranding weinig energie op, nog afgezien van de uitstoot van CO2. Verbranding in cementovens, dat glas als grondstof gebruikt, is vooralsnog het beste alternatief. Startup 2nd Life Composites maakt turbinebladen wel volledig recyclebaar.
Wat houdt de oplossing in?
Voordat turbinebladen de verbrandingsoven ingaan, worden ze vermalen tot vlokken van 10-20 centimeter. Zij hebben een slimme manier ontwikkeld om het materiaal mechanisch verder te verkleinen en zo te scheiden dat twee hoofdstromen resteren: glasvezelbundels met een lengte 1-2 centimeter en poeder van thermoharders (hars). Het eindproduct is weliswaar niet geschikt voor nieuwe turbinebladen omdat je daar glasvezelmatten, zogeheten continue vezels, voor nodig hebt. De glasvezelfracties kunnen echter prima dienen als grondstof voor vele hoogwaardige, normale toepassingen in auto’s, elektronica, transformatorhuisjes, turbinegondels, et cetera. Harspoeder kunnen ze afzetten als vulstof voor bijvoorbeeld cement en voor kunststoffen die worden verwerkt tot verschillende toepassingen waar je stijfheid voor nodig hebt, zoals kratjes.
Baanbrekende oplossing
Zij brengen thermoharder composieten terug tot herbruikbare grondstoffen. Tot nu toe was er geen bewezen techniek om gerecycled glasvezel op de markt te brengen voor hoogwaardige toepassingen. De gangbare molens gaan rücksichtslos te werk en vermalen alles tot stof. Zij hebben een machine ontworpen die de energie die je erin stopt zo doseert dat glasvezelbundels van 1-2 cm overblijven. Dit is de gebruikelijke lengte voor kunststof composieten waarin glasvezels gebruikt worden. De thermoharder is zo bros dat het tijdens het vermalen poeder wordt. Met een speciale scheidingstechnologie scheiden ze deze twee stromen.
Levering innovatie
De eigenaren van windturbinebladen zijn verantwoordelijk voor de verwerking van hun afval. Zij willen de bladen helemaal niet begraven of verbranden. Startup 2nd Life Composites biedt een hele praktische oplossing aan, waarmee ze snel van start kunnen. Als je turbinebladen niet meer verbrandt maar recyclet, komt dus ook geen CO2 vrij. Het proces gebruikt alleen elektriciteit, die door de windindustrie zelf geleverd kan worden. Verder hebben de reststromen een waarde voor toepassingen in andere industrietakken. De productie van nieuwe glasvezels uit silicaat is energie-intensief. Als je in plaats daarvan gerecycled materiaal gebruikt, scheelt dat niet alleen energie, je beperkt ook het aandeel virgin grondstoffen. Dat geldt ook voor het harspoeder. Op den duur zou de zogeheten ‘gate fee’ die de windindustrie nu betaalt, wellicht kunnen omslaan in een verdienmodel. Door aan de voorkant het proces te controleren, leveren ze aan de achterkant een hoogwaardige grondstof af.
Stand van zaken
2nd Life Composites is eind 2020 opgericht, maar ze zijn al langer bezig met dit project. De drie oprichters hebben jarenlange ervaring in de kunststofindustrie, afvalverwerking en financiële dienstverlening. De afgelopen periode hebben ze het proces succesvol op commerciële schaal uitgeprobeerd. Ze hebben bestaande en de nieuwe machine aan elkaar gekoppeld. Verder hebben zij een pilot gedraaid met een installatie die overeenkomt met een fabriek van 10 kton. Ze hoeven dus niet meer op te schalen. Hun samples liggen nu bij potentiële klanten en kennisinstituten. Ze richten zich in eerste instantie op de eerste generatie onshore windturbinebladen die hoofdzakelijk glasvezel en thermoharders bevatten. Die zijn relatief eenvoudig van samenstelling en bereiken binnenkort het einde van hun levensduur.
De uitdagingen
De windturbine-industrie is zeer geïnteresseerd. Logisch. De eigenaren zijn met grote energiebedrijven in gesprek om te kijken in hoeverre ze bereid zijn bij te dragen aan de extra verwerkingskosten. Het vinden van afzetmarkten is een grotere uitdaging. Aan de glasvezels zitten nog restjes hars. De vraag is hoe zuiver de glasvezels echt moeten zijn om aan de specificaties te voldoen die afnemers stellen voor hun toepassing. Ze zijn bezig om de zuiverheid te optimaliseren. Puur glas is niet ons doel en de vraag is of dat technisch nodig is en economisch haalbaar. Verder is het verkrijgen van vergunningen een uitdaging. Je kunt niet overal een afvalverwerker neer zetten. Verder willen ze voor onze eindproducten de status van “einde-afval” krijgen, dus van een secundaire grondstof. Dat is niet 1,2,3 geregeld.
De vervolgstappen
Begin 2022 zullen ze de beslissing nemen of ze nog aanvullende proeven moeten doen of dat ze gaan investeren in een commerciële fabriek van 10 kton. Als alles meezit, kan die fabriek een jaar later operationeel zijn. Op den duur willen ze meerdere van deze relatief kleine fabrieken in Europa bouwen; het is logistiek niet handig om turbinebladen overal vandaan naar een fabriek te verslepen. In de tussentijd werken ze aan de verwerking van meer complexe turbinebladen, zoals in de offshore, die zich over 4 – 5 jaar aandienen. In deze modernere bladen zit ook koolstof, koperdraad, schuim en hout. Het principe voor het verkleinen van de bladen blijft hetzelfde. Om meerdere stromen (zuiver) te scheiden, moeten ze nog wel wat slagen maken.
De toegevoegde waarde van TKI Wind op Zee
Ze hebben platforms als TKI Wind op Zee nodig voor het vinden van partners, om consortia aan te gaan, vooral aan de kant van ontmanteling. Zij helpen om met relaties in contact te komen. Ook voor het meedenken over de beste aanpak en het geven van meer bekendheid – ze zijn verder dan de meeste mensen denken – is TKI Wind op Zee heel nuttig. En ze hebben altijd interesse in subsidies. Ze zijn verder bezig met een aanvraag voor EU Horizon 2020 voor het opzetten van een waardeketen. Verder doen ze vooral een beroep op algemene regelingen als DEI++. Meer specifieke regelingen en programma’s voor offshore wind zouden ook interessant kunnen zijn.
