Worden windmolens op zee bedreigd door hongerige bacteriën?

Voor de transitie van fossiele brandstof naar groene energie zijn in de afgelopen decennia in West-Europa 80 offshore windparken gebouwd, goed voor 2850 windturbines. Windmolens in zee plaatsen is al een uitdaging op zich. Eenmaal geplaats worden exploitanten van deze parken met een nieuwe uitdaging geconfronteerd. Na verloop van tijd worden de windmolens aangetast door corrosie.

Ideale condities voor het ontstaan van corrosie

Op zee zijn de condities - hoog zoutgehalte, water en zuurstof - ideaal voor het ontstaan van corrosie. Ook de binnenkant van de monopiles - dit is het stuk van de windmolen dat in de zeebodem staat tot net boven de zeespiegel- blijkt er gevoelig voor te zijn.

Aan de buitenkant zijn de windmolens voorzien van een coating en/of kathodische bescherming. Voor de binnenkant worden veelal geen verdere beschermingsmaatregelen getroffen, behalve het creëren van zuurstofloze condities. Afhankelijk van de situatie in de monopile kunnen er corrosieproblemen ontstaan die veroorzaakt worden door micro-organismen (MIC).

Research project: Offshore Prinses Amalia windpark van Eneco

Microbial Analysis is gevraagd uit te zoeken hoe groot de rol is die bacteriën spelen in de corrosieprocessen en hoe de levensduur van de monopiles hierdoor wordt beïnvloed. Met andere woorden: eten bacteriën onze windmolens op?

In opdracht van Eneco is als research object gekozen voor het offshore Prinses Amalia windpark dat ruim 23 kilometer uit de kust van IJmuiden ligt. Voor dit project werken we samen met experts van Eneco, Corrosion BV (materiaalkundig lab) en C-Ventus (offshore bemonstering). Dit project wordt mede gefinancierd uit het TKI programma offshore wind.

Doel van het project

Ons doel is om een standaardprocedure te ontwikkelen om de ernst en de progressie van MIC vast te stellen. Hiervoor moeten we eerst de specifieke microbiologische processen die zich in en rond de monopiles afspelen goed begrijpen.

Om ons doel te bereiken, hebben we een stappenplan opgesteld:

Stap 1 - De ontwikkeling van een betrouwbare en veilige bemonsteringsmethode geschikt voor de moeilijk bereikbare binnenkant van de monopiles.
Stap 2 - De monsters worden vervolgens geanalyseerd met behulp van Next Generation Sequencing en worden chemisch en mineralogisch geanalyseerd.
Stap 3 - De ontwikkeling van een dataverwerkingstool om op basis van chemische, fysische en de microbiologische data een voorspelling te doen over materiaalverlies door MIC corrosie in de monopiles.

Meer inzicht en lessen voor de toekomst

Het uiteindelijke doel van dit project is om een MIC-predicttool te ontwikkelen om de restlevensduur van het Prinses Amalia Windmolenpark te kunnen voorspellen. Potentieel is deze tool ook geschikt voor windmolenparken die technisch anders zijn uitgevoerd. De kennis die we opdoen met dit project kan benut worden door engineers en exploitanten van offshore windmolenparken om de exploitatiekosten te beheersen en de parken veiliger en duurzamer te maken.

Kortom samengevat levert deze kennis:

Meer inzicht in corrosieprocessen.
Inzicht in materiaalverlies + geschatte levensduur van windmolens.
Handvatten voor monitoringsfrequentie.
Inzichten die kunnen helpen om in de toekomst windmolens beter te beschermen door veranderingen in het design en/of preventieve maatregelen.

Wilt u meer weten over dit onderwerp?

Neem dan contact op met Rob Elzinga.