توربین‌های بادی با الیاف کربن

به گزارش برق نیوز، در تحقیقاتی که در بنیاد انرژی بادی برروی توربین‌های بادی صورت گرفته، دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که برای افزایش کارایی و کاهش بهای انرژی باد، استفاده بهینه از الیاف کربنی برای ساخت پره ها، هم باعث بالا رفتن سطح دوام شده، وزن آن‌ها به کاهش داده و در نتیجه باعث افزایش عمر توربین شده است.

 

توربین‌های بادی با الیاف کربن، در این حالت هزینه حفظ و نگهداری آن‌ها نیز کاهش یافته است. همانطور که در بخش قبل‌تر به آن اشاره شد، در حال حاضر اگر توربین‌های بادی در جای مناسب قرار داده شوند بهای الکتریسیته تولید شده حدود ۵ سنت بر کیلو وات ساعت می‌باشد. ولی برای همگراشدن این روش، این بها باید کاهش پیدا یابد. تا الکتریسیته تولید شده توانایی رقابت با دیگر روش‌ها را داشته باشد. یعنی توربین‌های بادی جدید باید بزرگتر و کارآمدتر از توربین‌های امروزی (که طول بیشینه‌ی پره‌های آن‌ها ۳۰ متر است) باشند. امروزه پره‌های توربینی بطول ۵۵ متر طراحی شده است. این امر مستلزم استفاده از الیاف کربن بجای الیاف شیشه است تا استحکام و سفتی مورد نیاز را تامین کند. همچنین انتظار می‌رود الیاف کربن در مخازن گاز طبیعی فشرده و پیل‌های سوختی نقش مهمی داشته باشند و کاهش وزن، کلید عملی شدن این فناوری‌ها است.



اخیرا شرکت تولیدکننده توربین باد LM اولین توربین بادی با پره‌هایی بطول m. ۸۸.۴ را تولید کرده که بزرگترین پره توربینی بوده که هنوز توسط هیچ سازنده‌ای تولید نشده و توانایی تولید انرژی برای یک شهر کوچک را دارا می‌باشند. این پره‌ها حدود m. ۱۵ از پره تولید شده توسط همین کمپانی بزرگتر بوده، در حالیکه وزن آن فقط ۶ MT بیشتر می‌باشد که دلیل آن استحکام و سفتی الیاف کربن با قرار گیری در بین لایه‌های کلاهک آهنی می‌باشد.


کمپانی LM در روش جدید خود برای تولید این نوع پره‌ها از قرار دادن فیبر هیبریدی کربن/ شیشه در امتداد طول ورقه‌ی پوسته بر پایه الیاف شیشه‌ای استفاده کرده است. در این روش جهت بهینه کردن مقدار زمان و هزینه مصرفی، از ساخت همزمان پوسته پره و کلاهک فلزی در یک دستگاه استفاده شده که در این حالت پوسته بعنوان یک قالب برای کلاهک فلزی متشکل از الیاف هیبریدی کربنی عمل می‌کند.



LM’s Michael Lund-Laverick که مدیر طرح‌های تکنولورژی برپایه کامپوزیت بوده چنین بیان کرده که” LM ۸۸.۴ P. اولین پره هیبریدی ساخته شده با این روش بوده که از طریق فرایند تزریق و نشاندن یک لایه کربن-هیبریدی خشک با استفاده از ریخته گری انتقالی تحت خلا بهمراه رزین (VARTM) تولید شده است“. او همچنین اظهار نموده که ” ما در انتخاب روش از نزدیکترین راه حل به محتوای بکار گرفته استفاده می‌کنیم تا هم احتمال خطر را کاهش داده و هم آنچه که مدنظر مصرف کننده بوده، سریعتر ایجاد گردد. همانطور هم که مشاهده می‌شود در این روش نیز تنها فرایند تزریق بهمراه رزین استفاده شده و هیچ فرایند ساخت دیگری در آن دخالت نداشته است.

منبع: کلینیک جامع انرژی