Hoe kunnen we offshore wind circulair maken?

Offshore wind is een van snelst groeiende sectoren. In Europe is er in 2020, 26 miljard euro geïnvesteerd in wind op zee. Wind op zee is één van de van de belangrijke componenten voor de opwekking van duurzame elektriciteit als onderdeel van de energietransitie. De eerste generatie windturbines uit de periode 2007-2008 gaan richting het einde van hun levensduur. De sector staat daarmee voor nieuwe vraagstukken over circulaire ontmanteling.

De sector is zich er steeds meer van bewust, dat ze weliswaar ontwerpt, bouwt en onderhoudt maar dat ze tot voor kort nog lineair was ingericht. Functies van windturbines ná gebruik zijn er niet. James Hallworth, Allard Klinkers (beiden van Port of Amsterdam) en Dorothy Winters (AYOP) hebben in de afgelopen maanden een aantal sessies gevolgd die zich richtten op de duurzaamheid en circulariteit van windturbines.

Circulair denken is een breder onderwerp dan enkel in offshore wind. Binnen de haven van Amsterdam en de Metropoolregio Amsterdam wordt er gekeken hoe het lineaire denken omgezet kan worden in circulair.

Uitdagingen

De ontwikkeling van circulaire windturbines kent een aantal aandachtspunten. We lichten er drie uit: de continue ontwikkeling van de turbines, de verschillen tussen de generaties turbines en de uitdaging van de composietverwerking.

Snelle ontwikkeling 

Een grote vraag naar windenenergie gecombineerd met een grote technologische ontwikkeling laat turbines letterlijk groeien: in hoogte, volume en gewicht tegen een sterk prijsgedreven achtergrond. De focus is om alles sterker, lichter, groter en daarmee efficiënter te maken. Circulariteit is daarbij nog van ondergeschikt belang.

Verschillende generaties

Tussen verschillende generaties turbines bestaan verschillen. De materialen die in de eerste generatie in een blad zijn toegepast, zijn niet meer de materialen die in latere generaties zijn gebruikt. Dit betekent ook dat oplossingen die we nu kunnen toepassen op deze eerste generatie niet zomaar toepasbaar zijn op de tweede generatie, en de tweede op de derde etc. De eerste generatie turbines kregen in de zoute en offshore omstandigheden zo op hun ‘donder’, dat onderdelen nu niet meer opnieuw te gebruiken zijn.

Composiet Challenge

De bladen zijn gemaakt van composiet gecombineerd met andere materialen zoals hout, vezels, harsen en lijmen. Deze zijn moeilijk als individuele elementen uit elkaar te halen. Nu de eerste bladen van zee komen, zien we in de verwerking nog maar weinig toepassingen voor hergebruik. Wel zijn ze gebruikt als versterking van beton, geplaatst in speeltuinen of als overkapping van een fietsenstalling ingezet. Daar komt bij dat de volumes van bladen een significant onderdeel zijn van de turbine, maar afgezet tegen een specifieke composiet verwerkingsmarkt op industriële schaal weer relatief klein zijn.

Wat kunnen we leren uit andere sectoren?

Kijkend naar productie, bouw, onderhoud en ontmanteling van offshore wind en de elektrische infrastructuur, zijn er veel raakvlakken met andere sectoren. De maakindustrie, high-tec, logistiek, maritiem, offshore olie & gas, data gedreven onderhoud, energie en infrastructuur. Onze regio, het Noordzeekanaalgebied, kent een enorme diversiteit aan sectoren. Wat zijn voorbeelden die we in de omgeving zien en kunnen toepassen? Oftewel, wat kunnen we leren van andere sectoren?

Integraal ontwerp

De windturbine is net een als een auto een mooi lego-ontwerp. De onderdelen van verschillende leveranciers worden in een ontwerp ingepast. Dit design is nog niet integraal en dat zien we ook terug bij ontmanteling. In tegenstelling tot bijvoorbeeld een elektriciteitscentrale. Fabrikanten kijken bijna uitsluitend naar de eigen componenten. Wij denken dat je winst kunt behalen (of afbreukrisico kunt vermijden), door gezamenlijk de mogelijkheden uit te wisselen. Je wil het proces van bouwen immers niet omkeren, maar inrichten naar het volgende gebruik van de onderdelen.

Serviceconcepten

Je kunt tegenwoordig je auto en de verlichting van kantoor leasen, en de batterijen van je Tesla blijven in eigendom van Tesla. In diverse sectoren ontstaan er nieuwe business modellen. Denk bijvoorbeeld aan het autodelen of het huren van je wasmachine. Als een turbine in eigendom blijft van de bouwer of OEM, voorkomt dat ook de discussie over het eigenaarschap en wie er aan de lat staat bij de ontmanteling ervan.

Hergebruik onderdelen

Op land zien we dat gereviseerde landturbines een tweede leven vinden op een andere locatie. Bij reparatie vervangt de turbinefabrikant onderdelen door nieuwe. In de vliegtuigindustrie, een sector die ook zeer hoge eisen stelt, is er een markt voor gereviseerde onderdelen -mét certificaat. Data gedreven onderhoud heeft dan niet alleen voordeel tijdens gebruik, je hebt ook een goede inventarisatie bij een end of life turbine.

Hoe kan onze regio daaraan bijdragen?

In onze regio hebben we een gezond ecosysteem voor de hoogwaardige circulaire verwerking in een straal van 30 kilometer. Het succes van dit ecosysteem zit hem in de een aantal factoren; kennis van materialen, ervaring in hergebruik en verwerking, en logistieke expertise.

Materialenkennis

Binnen het Noordzeekanaalgebied en de Metropoolregio Amsterdam zit een diversiteit van hoog technische bedrijven. Van verwerking van elektronica, vezels en end of life plastics of composiet, van milieukennis en toegepast onderzoek tot non-destructive testing. Organisaties die een rol kunnen spelen in het beoordelen van het materiaal, mogelijkheden van hergebruik én bedrijven die potentiële afnemers zijn.

Ervaring & ruimte

Circulaire activiteiten, afvalverwerking - met een steeds verdere verfijning - is een bestaande sector. Er zijn veel bedrijven die kennis en kunde over circulariteit hebben en al toepassen op materialen uit een turbine. De potentie voor onze sector is te vinden bij een groot aantal bedrijven en startups die deze technieken toepassen in andere sectoren maar nog niet in offshore wind. Met een ontmantelingslocatie in de Amsterdamse haven is er ook letterlijk plaats voor.

Logistiek

Bij ontmanteling zit de crux niet in de reverse logistics, met andere woorden in het afbreken zoals je het opgebouwd hebt. De volgende fase is van belang voor de manier waarop je ontmanteling en transport gaat inrichten. Of je een blad inzet voor een abri of gebruikt voor een pyrolyseproces tot olieproduct bepaalt de manier waarop je ontmantelt. Ontvangst en verwerking in een straal van 30 kilometer voorkomt het onnodig slepen met materiaal. Ook weer duurzaam.

Yes we can!

Binnen Amsterdam IJmuiden Offshore Ports werkt een aantal leden uit de keten samen voor het ontmantelen van offshore olie- & gasplatform. Mooi en hoopgevend te zien is, dat zij met elkaar hebben geconstateerd dat het haalbaar is om een circulaire case ook commercieel haalbaar te maken.

Port of Amsterdam en Amsterdam IJmuiden Offshore Ports streven dat ook na voor offshore wind. In een regio waar de hele keten vertegenwoordigd is, met inzet van de kennis en ervaring die bijdraagt aan slimme oplossingen. Gezamenlijk willen we onderzoeken hoe de toepassingen aan het einde van de levensduur van een turbine uitgebreid kunnen worden én mogelijk als input kan dienen voor het ontwerp aan de voorzijde.