Naar een circulaire windturbine

7

Met de groei van windenergie wordt circulariteit van windturbines steeds belangrijker. WindEurope, de Europese branche­organisatie, heeft voor 2025 al een ‘landfill ban’ afgekondigd. Siemens Gamesa heeft nu het eerste recyclebare rotorblad op de markt gebracht.

Wind & Zon sprak hierover met David Molenaar, CEO van Siemens Gamesa Renewable Energy in Nederland.

David Molenaar

DOOR FRANS A. VAN DER LOO

Naar een circulaire windturbine

W

ereldwijd staan er al een half miljoen wind­ turbines en dat aantal zal fors toenemen.

Zeker met de schaalsprong die nodig is om de klimaatdoelen 2050 te halen. “In die volgende fase zal voor de windsector vooral ‘kwaliteit’ voorop moeten staan, niet meer alleen de laagste kostprijs,” zegt Molenaar. “Maatschappelijk verantwoord ondernemen wordt steeds belangrijker, we moeten toe naar de ‘zero-waste-turbine’.”

Een windturbine bestaat voor 85 procent uit staal, wat goed te recyclen is. Rotorbladen vormen een groter knelpunt.

WindEurope schat dat er in 2030 jaarlijks 350 duizend ton afgedankt rotorblad zal zijn, Siemens Gamesa voorziet in 2050 zelfs 10 miljoen ton. Dat zou de achilleshiel van de wind­ energie kunnen worden. De uitdaging is dus om manieren te vinden om ook de rotorbladen te hergebruiken of te recyclen.

Maar de samenstelling van een rotorblad is complex: het bevat glasfiber, carbon fiber, hout en PET-schuim, alles in een gegoten hars-coating.

WindEurope ‘landfill ban’ Gelukkig wordt er toenemend nagedacht over de circulariteit van rotorbladen en zijn er al een aantal pilots. WindEurope heeft zelfs al een ‘landfill-ban in 2025’ afgekondigd: afge­ dankte rotorbladen mogen dan niet meer bij het afval.

De bijbehorende Roadmap van november 2020, formuleert als doel ‘een 100 procent hergebruik, recycling of ander nuttig gebruik van afgedankte turbinebladen’. Volgens de Roadmap moet dit doel langs vier actiepaden gerealiseerd worden: onderzoek en ontwikkeling met betrekking tot het ontwerp van recyclebare bladen, idem als het gaat over recycle-technologieën, het stimuleren van hergebruiktoepassingen en tenslotte via een op te zetten Europees platform van relevante sectoren als kunststofproducenten, en turbinefabrikanten om circulariteit vorm te geven en best practices te delen.

Siemens Gamesa RecycleBlade Siemens Gamesa heeft nu als eerste een recyclebaar rotor­ blad voor haar offshore portfolio op de markt gebracht. In samenwerking met de firma Aditya Birla Advanced Materials is een andere harscomponent toegepast die oplosbaar is door het rotorblad in een warme zuur-oplossing onder te dompelen. Zo kunnen aan het eind van de levensduur de componenten als carbonfiber, glas, hout en PET-schuim vrij gemaakt worden, om vervolgens hergebruikt te worden.

Voorlopig zijn dat toepassingen in de auto-industrie en in koffers en flatscreens. “Het ‘RecycleBlade’ past in de duurzaamheidsstrategie 2040 van Siemens Gamesa,” vertelt Molenaar. “Daarmee mikken we onder meer op recyclebaarheid van alle rotorbladen in 2030.”

WIND & ZON - NR.1 2022

8 Ook Vestas is vorig jaar een pilotproject gestart onder de naam Circular economy for thermosets epoxy composites (CETEC). LM Wind Power en Engie zijn bezig met het Zebraproject (Zero Waste Blade Research), in drie jaar wil men een volledige recyclebaar rotorblad ontwikkelen. In de UK loopt een project om te komen tot een eerste rotorbladrecycling­ fabriek.

Naar circulariteit Dit zijn goede ontwikkelingen, maar voor circulariteit is meer nodig. Naast de verwerking van rotorbladen moet ook nagedacht worden over inzameling ervan en vermarkting van de gerecyclede materialen. De WindEurope Routekaart en de Siemens Gamesa Duurzaamheidsstrategie zeggen hier nog weinig over.

Hoe circulair?

Wat verstaan we precies onder circulariteit? Wat te doen met producten aan het eind van hun levensduur? De zogenaamde ‘Ladder van Lansink’ geeft hiervoor een rangorde aan: voorop staat hergebruik van een product zelf; zou het rotorblad zelf herbruikbaar zijn? Dan volgt recycling van componenten of materialen en toepassing ervan in hetzelfde product; zijn de componenten uit het rotorblad mogelijk weer in een nieuw rotorblad te gebruiken? Zoniet, dan is een zogenaamde ‘cascade-toepassing’ in een ander (laagwaardiger) product een mogelijkheid. Tenslotte is door verbranding energie te winnen uit de materialen. De allerlaatste optie, het rotorblad naar de afvalstort, moet na 2025 uitgesloten zijn, volgens WindEurope.

“Eigenlijk wil je toe naar een rotorblad met enkel hergebruikte grondstoffen” Het ‘RecycleBlade’ is dus een voorbeeld van een cascade-toepassing, nog niet de optimale vorm van circulariteit. Molenaar: “We hanteren graag de drie R’s: reduce, reuse, recycle. De huidige toepassingen van de herwonnen materialen vormen een tussenstap. Het streven is om een stap verder te gaan en de componenten en materialen weer in nieuwe turbinebladen te benutten, dat zou mooi zijn. Eigenlijk wil je toe naar een rotorblad met enkel ‘non-virgin’ (hergebruikte, red.) grondstoffen.”

Inzameling en vermarkting Circulariteit vraagt ook organisatie. Wie gaat bijvoorbeeld de afgedankte rotorbladen inzamelen? Nemen de windturbine­ fabrikanten verantwoordelijkheid voor de inzameling, of gaan aparte recycle-bedrijven dat doen? Vormt bijvoorbeeld een productenverplichting een goede prikkel daarvoor? Dan zou je, volgens Molenaar, eigenlijk als fabrikant overgaan van een product-model naar een service-model: “Je krijgt je oude turbines weer terug. Daar zitten wel haken en ogen aan, maar we moeten er zeker over nadenken.”

WIND & ZON - NR.1 2022

De volgende vraagstukken die moeten worden opgelost zijn dan: hoe zorgen we voor een goede markt voor de secundaire rotor-componenten of -materialen? Welke afzetmarkten zijn denkbaar ervoor? Hoe organiseren we die en hoe komen we tot een goede businesscase voor het hergebruik?

Beleidskader nodig Een circulaire windturbine is dus belangrijk in de volgende fase, waarin we naar 2050 een schaalsprong moeten gaan maken.

Maar hoe organiseren we dat? Welk beleid is nodig? Molenaar: “Mads Nipper, CEO van Ørsted, stelt dat we in 2050 450 GW aan offshore wind op de Noordzee nodig hebben om de doelen te halen. Dat betekent dat we vanaf nu zo’n drie turbines per dag moeten plaatsen. Daarom moeten we toe naar een industrialisatie van de windenergie en we moeten de focus verleggen naar kwaliteit. De overheid zal een goed, sturend kader hiervoor moeten bieden, ook voor de circulariteit.”

Maar kwaliteit heeft zijn prijs. Het RecycleBlade is wat duurder dan een gewoon rotorblad, en inzameling ervan en vermarkting van de gerecyclede materialen zullen ook geld kosten. Welk beleid is volgens Molenaar dan nodig?

“De innovatie-inspanningen van de windsector moet verlegd worden van steeds grotere turbines met meer opbrengst naar meer kwali­teit van de turbines, circulariteit valt daaronder.

Laat de over­heid bijvoorbeeld een maximum tiphoogte instellen voor wind op zee. Dan kan innovatie zich gaan richten op meer kwaliteit; op turbines met een grotere maatschappelijke meer­waarde. Want zo’n maatregel creëert een gelijk speelveld voor de industrie, competitie naar steeds grotere turbines is niet meer nodig. Laat de overheid duidelijke doelen stellen en die stapsgewijs aanscherpen, bijvoorbeeld door circulariteit als een van de tendercriterium te laten gelden.”

Aan de slag dus met een goed beleidskader voor het traject naar 2050. Een beleidskader dat de ontwikkeling van een recycle­baar rotorblad én de totstandkoming van een circulariteitsmarkt stimuleert. Dat lijkt een mooie gezamen­lijke taak voor WindEurope en de Europese over­ heden. En een uitdagende agenda voor het Europese platform van turbinefabrikanten, kunststofproducenten, en potentiële afzetsectoren, dat WindEurope voorstelt.

Zie over circulariteit ook het artikel ‘Wanneer is duurzame energie duurzaam, de 6R-methode’ in Wind & Zon 2021-2.