Logo Zephyrnet

GE sẽ in 3D đế của tuabin gió cao hơn kim không gian của Seattle

Ngày:

Nếu bạn đã từng nhìn thấy một trang trại gió đang hoạt động, bạn sẽ biết rằng các tuabin gió hiện đại khá ấn tượng—những khối khổng lồ khổng lồ xếp thành một hàng, những cánh quạt khổng lồ quay trong làn gió nhẹ nhất. Trong vài thập kỷ qua, chiều cao của tuabin đã tăng hơn gấp ba lần sau những cơn gió giật lớn hơn ở độ cao lớn hơn và chúng đã mọc ra các cánh quạt dài như sân bóng đá để hấp thụ toàn bộ năng lượng đó một cách hiệu quả hơn.

Tua bin càng cao và cánh quạt càng lớn thì càng có thể tạo ra nhiều điện hơn. Nhưng điều này chỉ có ý nghĩa ở một mức độ nào đó – và điểm đó được xác định bằng kinh tế học đơn giản.

Trong những năm gần đây, xu hướng sử dụng tuabin gió cao hơn nói riêng đã chững lại. Bị hạn chế bởi những thách thức về sản xuất, lao động và vận chuyển, các công nghệ hiện tại đã phải đối mặt với một số trở ngại lớn. Đó là lý do GE đang hướng tới tương lai để phá vỡ thế bế tắc. Công ty cho rằng in 3D có thể tăng gấp đôi chiều cao của tuabin mà không tốn quá nhiều chi phí.

công ty cho biết tuần này rằng họ đang hợp tác với các đối tác COBOD và LafargeHolcim để chế tạo các máy in 3D khổng lồ có thể in các đế tuabin bê tông tại chỗ. Thiết kế cuối cùng sẽ là một thiết kế kết hợp, với phần đế bê tông hỗ trợ một tháp thép và tuabin. Nhóm đã hoàn thành cơ sở nguyên mẫu vào mùa thu năm 2019 và đang đặt mục tiêu sản xuất vào năm 2023.

Với chiều cao 200 mét, các tuabin mới sẽ làm nhỏ các mô hình 80 mét ngày nay và thậm chí có thể nhìn xuống Space Needle của Seattle. Người ta hy vọng những gã khổng lồ hiền lành này có thể giảm chi phí năng lượng gió hơn nữa và thậm chí có thể lan rộng nó đến những địa phương ít gió hơn.

Sự đánh đổi của tuabin cao hơn

Đó là điều nổi tiếng khi bạn càng lên cao. Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) phân tích tốc độ gió được tìm thấy ở phần lớn nước Mỹ, đặc biệt là ở nửa phía đông, cao hơn tới 6 dặm một giờ ở độ cao 160 mét so với 80 mét.

Xây dựng tua-bin gió cao hơn có ý nghĩa trực quan. Nhưng nó không đơn giản như vậy.

Ví dụ, chiều cao của cầu vượt đường cao tốc là một yếu tố hạn chế chính. Bởi vì bạn cần một đế rộng hơn để hỗ trợ một tuabin cao hơn, vượt quá độ cao tháp nhất định, các đế quá rộng để có thể di chuyển từ nhà máy đến trang trại gió. Bạn có thể xây dựng nền móng tại chỗ bằng cách lắp ráp các miếng bê tông đúc sẵn hoặc làm khuôn và đổ bê tông vào đó. Nhưng dù bạn thích phương pháp nào thì cũng sẽ tốn nhiều công sức, thời gian và tiền bạc hơn. Tại một thời điểm nào đó, chi phí tăng thêm sẽ lớn hơn lượng năng lượng tăng thêm mà một tuabin cao hơn có thể thu được.

Theo báo cáo của NREL, các công nghệ hiện tại có thể phá vỡ nút thắt kinh tế, nhưng không có công nghệ nào là giải pháp rõ ràng. Tuy nhiên, các tác giả đề cập rằng nền bê tông in 3D tại chỗ, mặc dù chưa được chứng minh là khả thi nhưng có thể giải quyết được nhiều vấn đề này. Ví dụ, phần lớn quy trình sẽ được tự động hóa, đòi hỏi ít lao động và thời gian hơn.

Không có gì ngạc nhiên khi GE, một trong những nhà sản xuất tuabin gió lớn nhất thế giới và là nhà sản xuất khổng lồ với kinh nghiệm in 3D, cho rằng công nghệ này rất đáng để thử.

Nếu chúng ta có thể in 3D một ngôi nhà…

Ở thời điểm được quảng cáo rầm rộ nhất, máy in 3D để bàn nhận được tất cả sự yêu thích, mặc dù những chiếc máy giá cả phải chăng hầu hết chỉ đạt tối đa công suất chế tạo các tchotchke nhựa. Mặt khác, in 3D công nghiệp đã có những bước tiến lớn hơn. Máy in 3D công nghiệp lớn có thể tăng tốc tên lửanhà. Và rõ ràng, cái sau có liên quan nhất đến công trình tuabin gió của GE.

Việc in các kết cấu lớn, như nhà ở, đòi hỏi bê tông đặc biệt chắc chắn, không dính keo vào máy in và khô vừa đủ nhanh. Giấc mơ về những ngôi nhà in 3D đã có từ ít nhất hai thập kỷ trước, nhưng gần đây, mọi thứ đã nóng lên. Ví dụ như chỉ năm ngoái thôi, ICON và Câu chuyện mới In 3D cộng đồng 50 ngôi nhà bê tông.

GE có thể sẽ in đế tuabin của họ bằng kỹ thuật tương tự. Đế nguyên mẫu của họ, được in vào tháng 10 năm ngoái tại Copenhagen, cao XNUMX mét và được in từng lớp, hai bức tường của nó được nối với nhau bằng một đường bê tông uốn lượn xếp lớp ở giữa.

Nguyên mẫu đế tuabin gió được in 3D từ bê tông. Tín dụng hình ảnh: GE

GE sẽ thiết kế các tuabin gió, COBOD sẽ chế tạo máy in 3D và LafargeHolcim sẽ tạo ra hỗn hợp bê tông độc quyền cho công việc này. Trong vài năm tới, nhóm hy vọng sẽ hoàn thành nguyên mẫu tuabin gió quy mô thực tế với đế in 3D, máy in sản xuất và đủ vật liệu để mở rộng quy mô. Nếu mọi việc thành công, các tua-bin mới có thể sản xuất nhiều điện hơn tới 33% và trở nên thiết thực ở nhiều nơi hơn.

Paul Veers, kỹ sư trưởng tại Trung tâm Công nghệ Gió Quốc gia và là nhà nghiên cứu cấp cao tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia, cho biết: “Những gì bạn đang xem là một công nghệ cho phép ngành công nghiệp này đạt đến một tầm cao mới”. nói với Bờ vực. “Đó là bước đệm cho thế hệ cây gió tiếp theo.”

Mặc dù các phương pháp sản xuất kém hấp dẫn hơn thường vẫn mang tính thực tế về mặt kinh tế nhất, nhưng đôi khi in 3D có thể tiết kiệm thời gian, tiền bạc—và trong trường hợp này, có thể là cả hành tinh.

Ảnh: Jan KopřivaUnsplash

Nguồn: https://singularityhub.com/2020/06/21/ge-will-3d-print-the-bases-of-wind-turbines-taller-than-seattles-space-needle/

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img