Lange-duur prestatie van hergebruikte composieten

Het project heeft bijgedragen aan de kennis over het lange-duurgedrag van composietproducten die
gemaakt zijn met hergebruikt composiet. De afvalstromen van composieten, zoals polyester jachten en
rotorbladen van windmolens zijn zeer moeilijk te recyclen en nemen toe door de toenemende aanleg van
windmolen-parken. De hergebruikmethode van Windesheim geeft een circulaire oplossing hiervoor,
waarmee van deze afvalstromen nieuwe composietproducten gemaakt kunnen worden. Nadat de
technische werking van deze producten eerder al werd aangetoond met full-scale demonstrators, kwamen
vragen uit de industrie om het lange-duurgedrag van de producten te onderzoeken.
In het project zijn lange-duur invloeden onderzocht die relevant zijn voor de producten die gemaakt zijn
met hergebruikt composiet. Dit zijn invloeden die voorkomen bij toepassing van de producten in de
infrabouw en betreffen de inwerking van vocht en langdurige belastingen. Het onderzoek is gedaan met
versnelde testen en simulaties om binnen de duur van het project uitspraken te kunnen doen over het
lange-duurgedrag. De tests betroffen vochtopname in waterbaden, dood-gewicht kruiptesten en
vermoeiingstests met wisselende belastingen tot 1 miljoen cycli. Met simulaties is het vochtopnamegedrag
over vele jaren onderzocht. Om in de toekomst testgegevens uit de praktijk te krijgen is een buitenexpositiebordes gerealiseerd om het gedrag van het materiaal te kunnen volgen.
De resultaten uit het onderzoek bevestigen dat het lange-duurgedrag van producten van hergebruikt
composiet vergelijkbaar is met composietproducten die gemaakt zijn met virgin grondstoffen. Dit is een
belangrijk gegeven voor de industrie en overheden om de producten toe te passen. Bovendien geeft het
een onderbouwing van de levensduur om financiële kosten en ecokosten te vergelijken met andere
materialen.
Onderzoekers, docenten en studenten werkten in het project samen met het consortium van het project
bestaande uit MKB-bedrijven, kennisinstellingen en overheden. Vanuit het project zijn diverse
presentaties, interviews en publicaties verzorgd zowel in Nederland als in het buitenland.

Windenergie speelt een sleutelrol in de transitie naar duurzame energie. Echter, rotorbladen van windmolens zijn niet te recyclen omdat deze uit thermoharde vezel-versterkte kunststof (composiet) zijn vervaardigd. Dit levert wereldwijd een groeiend probleem van End-of-Life (EoL) rotorbladen.

Het Lectoraat Kunststoftechnologie (LKT) van Windesheim heeft een nieuwe methode van hergebruik ontwikkeld voor EoL producten van composiet. Deze methode levert een goede business case vanwege economische haalbaarheid en (milieu-) duurzaamheid en brengt daarmee composieten, zoals rotorbladen in de circulaire economie. Hierbij is een lange levensduur van deze producten belangrijk.

De industrialisatie van deze nieuwe methode begint zich te ontwikkelen, vooral in de infra-bouw. Een knelpunt is dat producenten en gebruikers een onderbouwing nodig hebben van de lange-duur prestatie van EoL composiet producten. Vanuit de betrokken bedrijven komt daarom de volgende praktijkvraag naar voren:

Wat is de lange-duur prestatie van producten vervaardigd met hergebruikt EoL composiet?

Uit vooronderzoeken van LKT blijkt dat het mogelijk is om met simulaties van tijdsafhankelijke processen voorspellingen te doen over de prestatie van producten gemaakt van hergebruikt EoL composiet. Om de simulaties te valideren zijn versnelde tests nodig van het lange-duur gedrag. Prestaties die worden onderzocht zijn: de bestendigheid tegen inwerking van buitenklimaat, invloed van permanente- en wisselende belastingen.

Dit project richt zich op de volgende onderzoeksvraag:

Wat is de prestatie van producten vervaardigd met hergebruikt EoL composiet in Nederlandse infra-toepassingen over een periode van 100 jaar, welke is verkregen met simulaties van tijds-afhankelijke processen en gevalideerd met versnelde tests?

Vanwege het toepassingsgebied zullen de omstandigheden waarbij de prestatie wordt onderzocht overeenkomen met Nederlandse infrabouw-omstandigheden, waarbij oeverbeschoeiing en brugdekken als onderzoeks-demonstrators dienen.

Het beoogde projectresultaat is een onderbouwing middels simulaties en tests van de lange-duur prestatie van producten van hergebruikt EoL composiet in Nederlandse infra-bouw omstandigheden. Hiermee kan de markt voor hergebruikt EoL composiet ontsloten worden.