nuacht

Cuireann priontáil 3D lanna teirmeaplaisteacha ar chumas táthú teirmeach agus feabhsaítear athchúrsáil, ag tairiscint an fhéidearthacht meáchan agus costas lann tuirbín a laghdú 10% ar a laghad, agus am timthriall táirgthe 15%.

Tá foireann taighdeoirí sa tSaotharlann Náisiúnta um Fhuinneamh In-athnuaite (NREL, Golden, Colo., SAM), faoi stiúir innealtóir teicneolaíochta gaoithe sinsearach NREL, Derek Berry, ag leanúint lena dteicnící nua a chur chun cinn chun ardlanna tuirbíní gaoithe a mhonarú tríag cur lena gcomhcheangalteirmeaplaisteacha in-athchúrsáilte agus déantúsaíocht breiseán (AM). Rinneadh an dul chun cinn le maoiniú ó Oifig Ard-Déantúsaíochta na Roinne Fuinnimh de chuid na SA — dámhachtainí atá deartha chun nuálaíocht teicneolaíochta a spreagadh, feabhas a chur ar tháirgiúlacht fuinnimh déantúsaíochta SAM agus chun táirgí ceannródaíocha a chumasú.

Sa lá atá inniu ann, tá an dearadh clamshell céanna ag an chuid is mó de na lanna tuirbín gaoithe ar scála fóntais: Nasctar dhá chraiceann lanna fiberglass le chéile le greamachán agus úsáideann siad ceann amháin nó níos mó de chomhábhair stiffening ilchodacha ar a dtugtar gréasáin lomadh, próiseas atá optamaithe le haghaidh éifeachtúlachta le 25 bliain anuas. Mar sin féin, chun lanna tuirbín gaoithe a dhéanamh níos éadroime, níos faide, níos saoire agus níos éifeachtaí ó thaobh fuinneamh gaoithe a ghabháil — feabhsuithe atá ríthábhachtach don sprioc maidir le hastuithe gáis cheaptha teasa a laghdú go páirteach trí tháirgeadh fuinnimh gaoithe a mhéadú — ní mór do thaighdeoirí athmhachnamh iomlán a dhéanamh ar an ngnáth-bhlaosc, rud atá. príomhfhócas fhoireann an NREL.

Chun tús a chur, tá foireann NREL ag díriú ar an ábhar maitrís roisín. Bíonn dearaí reatha ag brath ar chórais roisín thermoset cosúil le eapocsaí, poileistear agus eistir vinile, polaiméirí a thrasnascann, a luaithe a leigheastar iad, cosúil le driseacha.

“Chomh luath agus a tháirgeann tú lann le córas roisín thermoset, ní féidir leat an próiseas a aisiompú,” a deir Berry. “Sin [chomh maith] a dhéanann an lanndeacair a athchúrsáil.”

Ag obair leis anAn Institiúid um Nuálaíocht Déantúsaíochta Comhchodanna Ardleibhéil(IACMI, Knoxville, Tenn., SAM) i Áis Oideachais agus Teicneolaíochta Déantúsaíochta Composites (CoMET) NREL, d'fhorbair an fhoireann ilinstitiúideach córais a úsáideann teirmeaplaisteacha, ar féidir, murab ionann agus ábhair thermoset, a théamh chun na polaiméirí bunaidh a scaradh, rud a chumasaíonn deireadh. -of-life (EOL) athchúrsáil.

Is féidir páirteanna lann theirmeaplaisteacha a cheangal freisin trí úsáid a bhaint as próiseas táthú teirmeach a d'fhéadfadh deireadh a chur leis an ngá atá le greamacháin - ábhair throma agus costasacha go minic - a d'fheabhsódh níos mó in-athchúrsáilte lann.

“Le dhá chomhpháirt lann theirmeaplaisteacha, tá an cumas agat iad a thabhairt le chéile agus, trí theas agus brú a chur i bhfeidhm, a cheangal leo,” a deir Berry. "Ní féidir leat é sin a dhéanamh le hábhair thermoset."

Ag bogadh ar aghaidh, NREL, in éineacht le comhpháirtithe tionscadailComhdhéanta TPI(Scottsdale, Ariz., SAM), Additive Engineering Solutions (Akron, Ohio, SAM),Uirlisí meaisín Ingersoll(Rockford, Ill., SAM), Ollscoil Vanderbilt (Knoxville) agus IACMI, forbróidh siad struchtúir lárnacha lann nuálaíocha chun táirgeadh cost-éifeachtúil lanna ardfheidhmíochta, an-fhada — go maith os cionn 100 méadar ar fad — atá réasúnta íseal. meáchan.

Trí úsáid a bhaint as priontáil 3D, deir an fhoireann taighde gur féidir leo na cineálacha dearaí a theastaíonn chun lanna tuirbín a nuachóiriú le croíleacáin struchtúracha an-innealtóireacht, glan-chruthach de dhlúis agus geoiméadracht éagsúla idir craicne struchtúracha an lann tuirbín. Insileadh na craicne lanna ag baint úsáide as córas roisín teirmeaplaisteach.

Má éiríonn leo, laghdóidh an fhoireann meáchan agus costas lann tuirbín 10% (nó níos mó) agus am timthriall táirgthe 15% ar a laghad.

Chomh maith leis anpríomhdhámhachtain AMO FOAle haghaidh struchtúir lann tuirbín gaoithe teirmeaplaisteacha AM, déanfaidh dhá thionscadal fo-dheontais iniúchadh freisin ar theicnící déantúsaíochta tuirbíní gaoithe chun cinn. Tá Ollscoil Stáit Colorado (Fort Collins) i gceannas ar thionscadal a úsáideann priontáil 3D freisin chun comhpháirteanna treisithe snáithíní a dhéanamh le haghaidh struchtúir lann gaoithe inmheánacha nua, leOwens Corning(Toledo, Ohio, SAM), NREL,Arkema Inc.(Rí Prussa, Pa., SAM), agus Vestas Blades America (Brighton, Colo., SAM) mar chomhpháirtithe. Tugtar AMERICA ar an dara tionscadal, faoi stiúir GE Research (Niskayuna, NY, SAM): AMERICA: Lanna Rotor Breise agus Modúlach agus Tionól Comhdhéanta Comhdhéanta. Comhpháirtíocht le GE Research táSaotharlann Náisiúnta Oak Ridge(ORNL, Oak Ridge, Tenn., SAM), NREL, LM Wind Power (Kolding, an Danmhairg) agus GE Renewable Energy (Páras, an Fhrainc).

Ó: compositesworld