Het geïntegreerde fotovoltaïsche daksysteem dat het Centre de Recherches Métalliques voor ArcelorMittal heeft ontworpen, is een voorbode van het metaal van de toekomst en maakt het mogelijk om staalsoorten met een hoge toegevoegde waarde te ontwikkelen.

De snelste vooruitgang vindt plaats wanneer onderzoek in Europees verband wordt gecoordineerd. De synergie tussen fundamenteel onderzoek en bedrijfsleven leidt vaak tot producten die commercieel geëxploiteerd kunnen worden. Op metaalverwerkend gebied heeft Wallonië vanouds een voorbeeldfunctie. Met de marktintroductie van een werkelijk vernieuwend product, dat in de regio Luik ontworpen en gerealiseerd is, wordt dat binnenkort nog eens bevestigd.

@ CRM Group

Omdat CRM Group al zeventig jaar ervaring heeft met de productie, verwerking, oppervlaktebehandeling en toepassing van metaalhoudende materialen, koos ArcelorMittal voor dit bedrijf om zijn in september 2013 gestarte PHOSTER-project (acroniem voor PHOtovoltaïc STEeel Roof) uit te voeren. Het project heeft als doel om fotovoltaïsche dakelementen van verwerkt staal te ontwikkelen die elektriciteit voor huishoudelijk gebruik kunnen opwekken. CRM Group beschikt over een onderzoekscentrum in Sart-Tilman. Een team van 240 mensen werkt daar met steun van zo’n veertig industriële partners, die meer dan 80% van het onderzoeksbudget financieren. Een investering die 2 miljoen euro bedraagt en die tot stand is gekomen dankzij de samenwerking tussen ArcelorMittal, de Europese Commissie en het Waals Gewest. In dat verband zijn in Sart-Tilman twee nieuwe proeffabricagelijnen voor oppervlaktebehandeling geïnstalleerd in de laboratoria van de Pôle d’Ingénierie des Matériaux de Wallonie.

Hoe gaat men te werk ?

Een staalplaat met een dikte van 150 µ wordt onder vacuüm gebracht. Nadat de plaat een isolerende laag van een paar µ heeft gekregen, ondergaat ze enkele thermische (650°) en chemische behandelingen. Via plasmaspuiten worden hierbij halfgeleidermaterialen, zoals selenium-, gallium-, indium en koperatomen, aangebracht. Het geheel wordt vervolgens bedekt met een transparant oxide met geleidende eigenschappen. Het geïntegreerde fotovoltaïsche daksysteem dat het Centre de Recherches Métalliques voor ArcelorMittal heeft ontworpen, is een voorbode van het metaal van de toekomst en maakt het mogelijk om staalsoorten met een hoge toegevoegde waarde te ontwikkelen. Cadmium, een zeldzaam en gevaarlijk materiaal, is uitgesloten van de formule. Het uiteindelijke resultaat is een blad fotovoltaïsch staal van een tiende millimeter dik, dat gelijmd, gezaagd en aan elke dakdrager van geprofileerd staal aangepast kan worden. Deze techniek om zonnestralen in elektriciteit om te zetten, maakt het mogelijk om de CO2-voetafdruk en het primaire energieverbruik voor de productie van dit materiaal met 15% te verminderen. De BIPV-dakbedekking is trouwens voor minstens 85% (in gewicht) recyclebaar. De verbeterde duurzaamheid van het element zou bovendien meer dan 25 jaar bedragen.

@CRM Group

Voor wie ?

Dit product is een serieuze concurrent voor de traditionele zonnepanelen op basis van silicium, die boven op de bestaande daken worden gemonteerd. Het product weegt namelijk 2 kg per m2, tegenover 20 bij een conventioneel paneel. Nog afgezien van het feit dat de elektrische aansluitingen tussen de elementen zijn ingebouwd. Het product is geschikt voor bestaande en nieuwe constructies doordat elk element aan de dragende structuur van het dak aangepast kan worden. Voor de kaderelementen hoeven geen extra bouw- en bevestigingsmaterialen, zoals rails, clips en schroeven, gebruikt te worden. Het product is goedkoper dan een siliciumpaneel, minder verontreinigend bij de productie, flexibeler en beter aanpasbaar. Daarnaast heeft het een iets hoger rendement : +1,5%. Er wordt niet alleen op de industriële maar ook op de woningbouw gemikt.

Tegen welke verkoopprijs ?

Met steun van het LIFE-programma en de Europese Commissie is een bedrag van 5 miljoen in de ontwikkeling en installatie van een industriële productiestructuur geïnvesteerd. Deze medefinanciering van het PHOSTER-project versterkt de synergie tussen ArcelorMittal Maizières Research S.A. (coördinator, Frankrijk), Advanced Coatings & Construction Solutions SCRL (België), ArcelorMittal Construction (Frankrijk) en het Franse Commissariat à l’Énergie atomique et aux Enérgies alternatives. Met steun van de Pôle Mecatech zijn bepaalde ontwikkelingen door het Marshallplan voor Wallonië gefinancierd. ArcelorMittal speelt in op de marktontwikkeling om te voldoen aan de Europese regelgeving die voorschrijft dat nieuwe gebouwen vanaf 2020 energiepositief moeten zijn. Uit het oogpunt van bouwkunde en geluid is het nuttig om versies op basis van  dakpannen te overwegen die de regen dempen en het mogelijk maken om oude daken snel te vervangen. De concurrentie zit niet stil, want in Engeland bijvoorbeeld produceert Romag een geïntegreerde fotovoltaïsche dakpan met de naam Intecto. Midsummer en Clix Steel Profile AB in Zweden en DecoTech System in de Verenigde Staten zijn actief met hetzelfde soort producten. Maar de markt is groot en de behoeften zijn enorm.