Grote rotorbladen lichter en toch recyclebaar

De windmolens voor gebruik op zee worden steeds groter en bijgevolg worden het transport en de installatie van de gigantische rotorbladen steeds moeilijker en duurder. Hetzelfde zal te zijner tijd gelden voor het demonteren en het afvoeren ervan. Het Duitse Fraunhofer Instituut heeft in samenwerking met diverse kennispartners en experts uit de industrie duurzame schuimen en composieten ontwikkeld die de rotorbladen veel lichter maken en bovendien recyclebaar. Fraunhofer geeft een demonstratie op de K 2016 in Düsseldorf.

Walid

In het EU-project Walid (wind blade using cost-effective advanced lightweight design, met een subsidie van vier miljoen euro)  werken wetenschappers van het Fraunhofer Institute for Chemical Technology in Pfinztal samen met tien partners uit industrie en research aan  het lichtgewicht en recyclebare ontwerp voor rotorbladen. Door het ontwerp en de materialen te verbeteren, hopen de partijen het gewicht van rotorbladen aanzienlijk te verlagen en daarmee de levensduur van de molens te verlengen.

Momenteel worden rotorbladen voornamelijk met de hand gemaakt van thermohardende harsen. Deze kunnen niet worden gesmolten en zijn dus ‘ongeschikt’ voor recycling. Op z’n best kunnen de rotorbladen worden hergebruikt door ze te versnipperen om vervolgens als vulmiddel te gebruiken in materiaal voor eenvoudige toepassingen. Projectcoördinator Florian Rapp van Fraunhofer ICT: "In het project werken we aan een compleet nieuw ontwerp voor het rotorblad. Wij veranderen van materiaal en gebruiken voor het eerst thermoplasten die we efficiënt kunnen verwerken in een geautomatiseerde productieomgeving."  Het doel van het project is de gebruikte glas- en koolstofvezels te scheiden en de thermoplasten te recyclen. 

Nanodeeltjes

Walid zal nieuwe ultralichte en stijve schuimmaterialen ontwikkelen die voldoen aan de gestelde eisen voor de sandwichconstructies voor bladen van grote offshore-windmolens. Daarvoor worden nieuwe thermoplastische blends gebruikt die speciaal zijn afgestemd op de eigenschappen van het schuimmateriaal. Om de thermoplastische schuimen op mechanisch gebied te verbeteren, worden nieuwe concepten ontwikkeld. Zo wordt de opname van nanodeeltjes en vezels onderzocht wat moet leiden naar een grotere sterkte. Versterking op nanoschaal vormt een nieuwe klasse van materialen die kunnen worden gebruikt in schuimen omdat de afmetingen van de versterkingen zo klein zijn dat het schuimproces van het thermoplastische materiaal niet wordt verstoord.

De nieuwe thermoplastische schuimen zullen ook een hoge recyclebaarheid hebben want de ontwikkelde schuimen nemen geen hars op. De schuimen hebben ‘closed celled’ oppervlakken die voorkomen dat hars in het materiaal kan intrekken tijdens het proces van hars-infusie.

De nieuwe schuimen van Fraunhoger ICT hebben qua belastbaarheid en temperatuurstabiliteit betere eigenschappen dan de bestaande materialen en maken daarom compleet nieuwe toepassingen mogelijk in bijvoorbeeld de auto-industrie, vliegtuigbouw en scheepsbouw. 

bron: Kunststof en Rubber