La réalisation du premier prototype d’une pale d'éolienne recyclable marque un jalon important du projet ZEBRA
Le projet ZEBRA (Zero wastE Blade ReseArch) marque aujourd'hui une étape importante dans la transition de l'industrie vers une économie circulaire avec la réalisation d’une pale prototype de 62 m fabriquée à partir de la résine Elium®, une résine thermoplastique connue pour ses propriétés recyclables, et de nouveaux matériaux en fibre de verre haute performance.
- L'usine LM Wind Power à Ponferrada en Espagne vient de sortir le prototype de la plus grande pale d’éolienne 100 % recyclable en composite thermoplastique au monde qui fait appel à la résine Elium® d'Arkema et à de nouveaux matériaux en fibre de verre haute performance d'Owens Corning.
- Le consortium du projet ZEBRA s’appuie sur l’expertise de l'IRT Jules Verne pour avancer dans le développement et l'optimisation du processus de fabrication, en utilisant l'automatisation pour réduire la consommation d'énergie et les déchets de production.
- Suite à cette réalisation, les essais de durée de vie structurelle à l’échelle 1 démarreront dans les prochaines semaines ; et la validation des méthodes de recyclage est prévue d’ici à fin décembre 2022.
Lancé en septembre 2020, le projet ZEBRA (Zero wastE Blade ReseArch) regroupe un consortium unique, piloté par l’IRT Jules Verne qui réunit des acteurs majeurs de l’industrie et des centres techniques dont Arkema, CANOE, Engie, LM Wind Power, Owens Corning et SUEZ. Ensemble, ils travaillent à démontrer la pertinence technique, économique et environnementale de pales d'éoliennes en thermoplastique réalisées à l’échelle 1, dans une démarche d'éco-conception qui facilite le recyclage.
Dans le cadre de ce projet, après une année de développement, de tests des matériaux et d’essais de procédés au niveau des sous-composants, LM Wind Power a conçu et fabriqué la plus grande pale thermoplastique au monde au sein son usine de Ponferrada, en Espagne.
La résine thermoplastique liquide est parfaitement adaptée à la fabrication de grandes pièces par infusion de résine. Associée à de la fibre de verre haute performance, le matériau composite offre des performances similaires à celles des résines thermodurcissables avec un avantage unique : la recyclabilité. Les composants composites à base de résine Elium® peuvent être recyclés en utilisant une méthode avancée de recyclage chimique qui permet de dépolymériser complètement la résine, de séparer la fibre de la résine et de récupérer une nouvelle résine vierge et de fibre de verre à haute performance prêtes à être réutilisées. Cette méthode, développée par Arkema et CANOE, est testée sur toutes les pièces composites, y compris les déchets générés par la production. Owens Corning a également pour objectif de trouver des solutions de recyclage pour la fibre de verre en passant par la voie de refonte ou de réutilisation dans diverses applications.
Outre les tests de matériaux et les essais de procédés, les partenaires du projet, et notamment l’IRT Jules Verne, ont également progressé dans le développement et l'optimisation du processus de fabrication en utilisant l'automatisation, afin de réduire la consommation d'énergie et les déchets de production.
LM Wind Power va maintenant procéder aux tests de durée de vie structurelle en grandeur nature dans son centre de tests et de validation au Danemark, afin de vérifier les performances du matériau composite utilisé pour la fabrication
de la pale et sa faisabilité pour la production future de pales durables. Une fois ces tests finalisés, les méthodes de recyclage seront également validées.
Les prochaines étapes sont le recyclage des déchets de production, le démantèlement et le recyclage de cette première pale et l'analyse des résultats des tests. À la fin du projet, en 2023, le consortium aura relevé le défi de faire entrer le secteur de l'énergie éolienne dans la boucle de l'économie circulaire, selon les principes de l'écoconception.
« Les travaux menés dans le cadre du projet ZEBRA progressent selon le calendrier prévu. Ce projet dispose de toutes les compétences nécessaires au déploiement de pales d'éoliennes thermoplastiques durables. La fabrication de cette première pale est un grand succès pour l'ensemble du consortium et pour l'industrie éolienne en général, » explique Céline Largeau, Chef de projet, IRT Jules Verne.
« Avec ce projet, nous relevons deux défis industriels cruciaux. D'une part, nous progressons dans la réalisation de notre vision "zéro déchet" en recyclant les déchets de fabrication. D'autre part, nous portons la recyclabilité des pales à un autre niveau : la combinaison de matériaux en fibre de verre haute performance et de la résine thermoplastique pourra montrée sa capacité être utilisée dans d'autres industries, et en séparant mécaniquement la résine, elle pourra être réutilisée dans la production de nouvelles pales, » détaille John Korsgaard, Directeur Ingénierie, LM Wind Power.
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