Лопасть ветрогенератора: Россия начала экспортировать лопасти для ветроустановок

Количество лопастей для ветрогенератора сравнение эффективности и КИЭВ

Очень часто люди заблуждаются в том что многолопастные винты для слабого ветра, а трех-двух лопастные для сильного. И многие считают что для слабых ветров более эффективен именно многолопастной винт, ведь много лопастей, от этого тяга выше, больше ветра охватывают лопасти, крутящий момент выше, и следовательно мощность, но это не так. Из за большего количества лопастей выше стартовый момент, поэтому если генератор имеет сильное магнитное залипание, то приходится что-то делать чтобы увеличить стартовый момент, и обычно это добавление лопастей.

>

Давайте представим сначала одну лопасть и действующие на нее физические факторы. Лопасть имеет крутку, углы относительно потока ветра, и ветер налегая на нее, заставляет лопасть под давлением двигаться (выдавливаться вперед по оси вращения). Но лопасть двигаясь в своей плоскости преодолевает лобовое (фронтальное) сопротивление плотного воздушного потока. Этот поток и тормозит лопасть не давая ей набрать больше оборотов, и чем выше обороты, тем выше аэродинамическое сопротивление.

Если же лопастей больше чем одна, две-три, или 12 штук, то аэродинамическое сопротивление всех лопастей не остается равным одной, оно складывается, потери складываются в общие и обороты винта падают. Много энергии тратится просто на вращение. Плюс проходящие лопасти сильно возмущают поток закручивая его, от этого позади идущие лопасти получают еще большее лобовое сопротивление и снова тратится отнимаемая у ветра мощность и падают обороты. Именно на обороты тратится много мощности отбираемой у ветра.

Так же когда по кругу целый лес из лопастей, то ветру становится труднее проваливаться сквозь винт. Ветроколесо задерживает поток ветра, спереди винта образуется воздушная «шапка», и новые порции ветра натыкаясь на эту «шапку» рассеиваются в стороны. Знаете как ветер огибает препятствия, вот так и винт для ветра как сплошной щит.

>

Но многие подумают что чем больше лопастей тем больше энергии можно отнять у ветра за единицу времени, но это тоже не так, здесь важно не количество лопастей, а обороты и быстроходность винта. Например 6 лопастей скажем при 60об/м сделают один оборот пропустив куб ветра и отняв у него некую порцию энергии, а 3 лопасти сделают два оборота за это же время, и отнимут столько же энергии. Если поднять быстроходность еще, то отнимется больше энергии. Не важно сколько лопастей, одна или десять, так как одна лопасть вращаясь в десять раз быстрее отнимет столько же энергии, сколько и десять медленно вращающихся лопастей.

Быстроходность ветроколеса.

Быстроходность винта это отношение скорости движения кончика лопасти к скорости ветра в метрах в секунду. Так при одних и тех же оборотах быстроходность по длинне лопасти разная, то и углы установки лопасти по ее длинне разные. Кончик лопасти всегда движется в два раза быстрее чем середина лопасти, поэтому у кончика угол равен почти нулю, чтобы снизить лобовое сопротивление, чтобы лопасть прорезала воздух имея минимальное сопротивление.

Так же чем быстрее движется лопасть тем сильнее изменяется угол атаки ветра на лопасть. Давайте представим что вы сидите в машине и вам в боковое стекло бьет снег, но когда вы начнете ехать, то снег уже будет бить и в лобовое, а когда вы наберете скорость, то снег уже будет бить напрямую в лобовое стекло, хотя когда вы остановитесь снег снова будет бить сбоку. Так и лопасть когда наберет скорость, то ветер будет налегать на нее под другим углом. Поэтому кончик лопасти делают всего 2-5 градусов, так как разогнавшись она выйдет на оптимальный угол атаки ветра и будет отнимать максимум возможной энергии. В середине лопасти быстроходность в два раза меньше, поэтому и угол в два раза больше, 8-12градусов, а у корня еще больше, ведь там быстроходность в разы меньше.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Подробнее про расчет углов можно прочитать здесь Расчет лопастей ветрогенератора

>

Для быстроходных малолопастных винтов углы делаются меньше. Например для трехлопастных винтов обычная быстроходность около Z5, то-есть винт имеет максимальную мощность вращаясь со скоростью в пять раз выше скорости ветра. В этом случае кончик лопасти имеет около 4 градуса, середина 12 градусов, а у корня около 24 градуса.Если лопастей шесть, то быстроходность в два раза ниже, значит и углы в два раза больше. Ну и еще чем тоньше лопасть и меньше ее площадь, тем она быстроходнее, и меньше ее аэродинамическое сопротивление, поэтому и три лопасти если они широкие будут иметь низкую быстроходность, а шесть или двенадцать тонких, узких лопастей будут иметь большую быстроходность.

В итоге например трехлопастной и шестилопастной винт будут иметь равную мощность на малом ветру, потому что три лопасти быстроходностью Z5 сделают в два раза больше оборотов чем шесть лопастей быстроходностью Z2,5 за тоже время , а значит отнимут у ветра тоже количество энергии. Но на более сильном ветру шестилопастной винт проиграет и сильно трехлопастному, так как три лопасти имеют меньшее аэродинамическое сопротивление и смогут набрать большие обороты, и следовательно отработать за единицу времени с большим количеством ветра, ведь чем быстрее лопасть движется, тем больше мощности у ветра она отберет.

Единственный плюс что чем больше лопастей, тем лучше стартовый момент, и если генератор имеет магнитное залипание, то многолопастной винт будет стартовать раньше, но крутящий момент и мощность будут выше у малолопастных винтов.

Да, и крутящий момент, так как скоростной винт наберет обороты, углы лопасти станут оптимальны для реально набегающего на лопасть потока ветра, а мы знаем что реальный угол меняется в зависимости от скорости движения самой лопасти и крутящий момент будет выше, так как меньше потери энергии на лобовое сопротивление лопастей.

Так-же многолопастные винты более тяжелые, а значит работают как маховик. Если колесо набрало обороты, то сам винт запасает энергию и его труднее резко остановить, но и когда ветер подует сильнее этот маховик надо еще раскрутить, поэтому многолопастные винты хуже реагируют на изменение силы ветра, и кратковременные порывы ветра могут даже не заметь. А легкие винты могут дать энергию даже с короткого порыва ветра. Это хорошо заметно по амперметру когда наблюдаешь за силой тока. Шестилопастной работает более мягко, нет больших скачков по току. А трехлопастной отрабатывает каждый порыв и стрелка живо бегает туда сюда, а ведь это энергия, которая в итоге накапливается в аккумуляторе, и разница в отдаче может быть очень значима, особенно на порывистом ветре и если мачта установлена низко где поток ветра турбулентный.

Еще один фактор это обороты, многолопастной винт значит тихоходный, значит и генератор такой-же, значит генератор больше, магнитов больше, провода обмотки больше, вес железа больше, в итоге и цена значительно больше. А генератор это обычно самая дорогая часть ветрогенератора. И обороты имеют самую важную роль, ведь чем выше обороты винта при той-же скорости ветра тем генератор выдаст больше мощности, и тут если оборотов не хватает, то или генератор больше и мощнее, или мультипликатор придумывать.

Но везде есть свои но, конечно самые дешевые и эффективные винты однолопастные, но их нужно делать очень точно и отбалансированно, все рассчитывать, аэродинамика лопасти должна быть идеальной, иначе вибрации и биения винта, а потом и развалившийся ветряк вам гарантированы. В принципе по этому даже заводские однолопастные ветряки почти никто не выпускает. Более оптимальными оказались трехлопастные винты, они не такие скоростные, поэтому и некоторый дисбаланс винта не страшен, но и обороты высокие, а значит и генератор дешевле.

Но все таки скоростные лопасти требуют правильной аэродинамики, иначе вся эффективность может упасть в разы. Поэтому в домашних условиях часто проще, хоть и дороже делать грубый, большой, малоэффективный, но простой в изготовлении ветряк, без всяких расчетов и походу его улучшать, переделывать, и опять переделывать, и наконец или набраться знаний и довести все до ума, или бросить и сказать что все это фигня, купил у китайцев и не мучайся, все равно лучше чем на заводе не сделаешь, только деньги зря на ветер выкенеш.

Ветроэнергетика: куда девать старые лопасти? | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW

Alpha ventus, — так именуется первый немецкий офшорный ветропарк, торжественное открытие которого состоялось 27 апреля. Ветропарк возведен в Северном море в 45 километрах к северу от острова Боркум и состоит из 12 энергоустановок общей мощностью 60 мегаватт. Этого хватит, чтобы обеспечить электроэнергией примерно 50 тысяч семей. Правда, открытие ветропарка не следует путать с его вводом в строй: пока речь идет лишь о завершении этапа монтажных работ и о начале этапа пробной эксплуатации. И тем не менее, это важный шаг на пути к реализации амбициозного проекта, предусматривающего строительство в ближайшие 20 лет офшорных ветропарков суммарной мощностью 25 тысяч мегаватт.

Лопасти не принимают на свалку

Что же касается ветроустановок на суше, то их в Германии сегодня свыше 20 тысяч. Некоторые были построены более десяти лет назад и уже успели морально устареть, так что в ближайшем будущем их предстоит демонтировать. И тут возникает совершенно неожиданная проблема: куда девать отслужившие свое лопасти? Их нормативный срок эксплуатации составляет 20 лет, после чего они подлежат замене. В текущем году проблема будет не очень острой, поскольку масса предназначенного для утилизации лома составит лишь около 500 тонн, но уже к 2020 году счет пойдет на десятки тысяч тонн. «А свезти лопасти просто на свалку нельзя, — поясняет Ута Кюне (Uta Kühne), научная сотрудница факультета ветроэнергетики университета Бремерхафена, — поскольку доля органических соединений в материале, из которого лопасти изготовлены, составляет около 30 процентов. Между тем, на свалку в Германии разрешено отправлять изделия с содержанием органики не выше 5 процентов».

Лопасти плохо горят и портят фильтры

В результате выработавшие свой ресурс роторные лопасти попадают на мусоросжигательные заводы. Но там от этого отнюдь не в восторге — прежде всего, потому, что композиционный материал, состоящий из углеволокна, стекловолокна, древесины бальзы, полиуретана, металла и эпоксидной смолы, горит довольно плохо. «А кроме того, — добавляет Ута Кюне, — содержащиеся в этой смеси волокна забивают фильтры воздухоочистительных установок и даже могут полностью вывести их из строя».

Поэтому специалисты делают сегодня ставку не на утилизацию лопастей, а на их вторичное использование — по возможности как цельного изделия или хотя бы как источника ценных материалов. В Германии уже появилось несколько фирм, специализирующихся на восстановлении роторных лопастей. Там считают, что регенерированные лопасти по прочности не уступают новым, то есть обладают эксплуатационным ресурсом не менее 20 лет. Ута Кюне согласна с такой оценкой: «Совместно с рядом партнеров из промышленных фирм и научно-исследовательских учреждений мы провели исследования такой лопасти, проработавшей 20 лет. Мы испытали ее на все важнейшие параметры, включая и прочностные характеристики, и пришли к выводу, что эта лопасть вполне могла бы работать еще долгие годы».

Лопасти не делятся на составные компоненты

Правда, пока остается невыясненной формальная сторона дела: нужен ли для лопастей по истечении первых 20 лет эксплуатации новый допуск, предусматривающий полную программу испытаний? До тех же пор, пока ответа на этот вопрос нет, единственный способ утилизации лопастей — это вторичное использование конструкционных материалов. «В принципе новое применение могут найти все ингредиенты, входящие в состав этого композита», — говорит Ута Кюне. Но это «в принципе». А практическая реализация этой возможности требует создания высокоэффективных технологий разделения ингредиентов. Например, отделение стекловолокна от эпоксидной смолы можно осуществить методом пиролиза, но для этого необходимы специальные печи, в которых лопасти длиной 40, 50, а то и 60 метров можно было бы нагреть до температуры в 600 градусов Цельсия. Едва ли эти усилия будут экономически оправданными, — считает Ута Кюне и многие другие эксперты.

Режем раз, режем два…

Поэтому они делают ставку на другую технологию — измельчение лопастей в мелкие гранулы — так называемый рециклят. «То есть лопасти разрезают на все более мелкие части, потом и их дробят, и полученный продукт служит наполнителем при производстве пластмасс или новых волокнистых композиционных материалов, — поясняет Ута Кюне. — Правда, это едва ли сможет полностью решить проблему утилизации лопастей, поскольку доля рециклята в новых продуктах не должна превышать 40 процентов».

Возможно, именно это побудило одного из швейцарских производителей цемента предложить технологию, в которой термическая утилизация сочетается с рециклингом материала. Процесс производства цемента предполагает нагрев сырья до температуры в 1400 градусов Цельсия, и измельченные лопасти могут заменить уголь или мазут в качестве топлива, пусть и низкокалорийного. «А из золы, остающейся после сгорания, можно извлечь еще и ряд материалов, обычно используемых в производстве цемента — например, песок», — поясняет Ута Кюне. Сегодня эта технология проходит испытания на севере Германии. И если она окажется экономически эффективной, то не исключено, что вскоре цемент для фундаментов новых ветроустановок будет производиться с использованием деталей старых установок — выработавших свой ресурс лопастей.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман

Контроль ветрогенераторов — Vizaar — Промышленые видеоэндоскопы viZaar (Германия)

В ходе эксплуатации промышленных ветрогенераторов возникают различные проблемы:

• Обледенение лопастей и других частей генератора. Обледенение способно увеличить массу лопастей и снизить эффективность работы ветрогенератора. Для эксплуатации в арктических областях части ветрогенератора должны быть изготовлены из специальных морозостойких материалов. Жидкости, используемые в генераторе, не должны замерзать. Может замёрзнуть оборудование, замеряющее скорость ветра. В этом случае эффективность ветрогенератора может серьёзно снизиться. Из-за обледенения приборы могут показывать низкую скорость ветра, и ротор останется неподвижным;

• Отключение/поломка тормозной системы. При этом лопасть набирает слишком большую скорость и, как следствие, лопается;

• Отключение. При резких колебаниях скорости ветра срабатывает электрическая защита аппаратов входящих в состав системы, что снижает эффективность системы в целом. Так же для больших ветростанций большая вероятность срабатывания защиты на отходящих ЛЭП;

• Нестабильность работы генератора. Из-за того что в большинстве промышленных ветрогенерирующих установках стоят асинхронные генераторы, стабильная работа их зависит от постоянства напряжения в ЛЭП;

• Пожары. Пожар может возникнуть из-за трения вращающихся частей внутри гондолы, утечки масла из гидравлических систем, обрыва кабелей и т. д. Пожары ветрогенераторов редки, но их трудно тушить из-за отдалённости ветряных электростанций и большой высоты, на которой происходит пожар. На современных ветрогенераторах устанавливаются системы пожаротушения;

• Удары молний. Удары молний могут привести к пожару. На современных ветрогенераторах устанавливаются молниеотводящие системы.

Контроль труднодоступных узлов и агрегатов ветряных генераторов можно осуществить с помощью оборудования дистанционного визуального контроля viZaar.

КОНТРОЛЬ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ С ПОМОЩЬЮ ВИДЕОЭНДОСКОПА VISIO PRIME INSPECTOR

Изготовление лопастей для ветрогенератора из ПВХ труб, алюминия, стекловолокна

Ветрогенераторы, в том числе и самодельные, все чаще используются в качестве альтернативного источника получения энергии. Мачта, турбина, флюгер и ветряное колесо – все, что необходимо для изготовления ветряка. Из этого набора приобрести придется лишь электрический генератор для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Все остальные компоненты можно сделать самостоятельно из подручных материалов Сборка ветряного колеса и изготовление лопастей ветрогенератора будут рассмотрены в данной статье.

Асинхронный электродвигатель в качестве генератора для ветряка
Мачта для ветрогенератора: конструкция, установка и эксплуатация

Перед самостоятельной сборкой ветрогенератора стоит определиться с той мощностью, которую необходимо получать от ветряка. Эта мощность напрямую зависит от силы ветра в регионе, диаметр ветряного колеса и количество лопастей. И если на силу ветра человек никак повлиять не может, то определиться с требуемыми параметрами лопастей придется заранее. В таблице ниже приведены параметры ветряного колеса (диаметр колеса при определенном количестве лопастей) и вырабатываемая ветрогенератором мощность при скорости ветра 4 м/с.

Из таблицы видно, что ветрогенератор мощностью в 50…100 кВ вполне можно изготовить из подручных материалов.

После определения с требуемым количеством и размерами лопастей ветрогенератора можно переходить к их изготовлению. Для этого необходимо выбрать тип лопастей: лопасти парусного типа (как у ветряных мельниц) или лопасти крыльчатого профиля. Лопасти парусного типа имеют простую конструкцию, однако они способны преобразовывать лишь 10-12% энергии потока ветра, так как они не используют аэродинамические возможности ветровых потоков. Внутренняя и внешняя стороны лопасти крыльчатого профиля имеют разную площадь, благодаря чему создается разница давления воздуха на противоположные стороны крыла. Полученная аэродинамическая сила делает использование ветрового потока гораздо более эффективным, а коэффициент использования энергии ветра может достигать 0,4 (40% энергии ветра преобразуются в полезную работу).

В качестве материалов или заготовок для изготовления лопастей ветрогенератора можно использовать ПВХ трубы, алюминий или стекловолокно.

Лопасти ветрогенератора из ПВХ труб

ПВХ трубы уже обладают всеми необходимыми характеристиками для изготовления лопастей: они легкие, достаточно прочные, имеют изогнутую форму. При использовании ПВХ труб для изготовления лопастей стоит помнить, что пластик все-таки не имеет хороших характеристик при выдерживании нагрузки на разрыв. Поэтому из-за большой скорости вращения лопастей ветрогенератора (скорость движения конечной части лопасти двухлопастного колеса ветрогенератора исчисляется сотнями метров в секунду), необходимо уменьшать длину лопасти и, тем самым, увеличивать количество лопастей (в соответствии с таблицей). Кроме того, толщина стенки ПВХ трубы должна быть не менее 4мм.

В качестве шаблона для лопастей можно использовать приведенный ниже рисунок, распечатав который необходимо приложить к стенке трубы, обвести маркером и вырезать лопасть из трубы. Места разрезов и края лопастей необходимо зашлифовать и округлить.

Для соединения лопастей необходимо подготовить металлическое основание, на котором и будут закреплены все лопасти ветрогенератора. Размеры диска необходимо подбирать индивидуально, учитывая параметры электрического генератора (диаметр выходного вала), который будет использоваться для ветряка.

Лопасти для ветрогенератора из алюминия

Алюминиевые лопасти, по сравнению с пластиковыми, обладают лучшими прочностными характеристиками, как на разрыв, так и на изгиб. Однако бОльшая масса лопастей потребует дополнительных усилителей в конструкции колеса и мачты ветрогенератора. Один из возможных вариантов изготовления алюминиевых лопастей приведен ниже.

Существенным недостатком алюминиевых лопастей можно назвать сложность в изготовлении, т.к. в любом случае для этого понадобятся алюминиевые заготовки и специальные инструменты для обработки металла и его сварки.

Лопасти ветрогенератора из стекловолокна

Стекловолокно можно назвать идеальным материалом для изготовления лопастей ветрогенератора из-за отличных характеристик по прочности, аэродинамическим показателям и массе. Однако изготовление лопастей из стекловолокна достаточно трудоемкий процесс, требующий особых навыков и опыта работы с деревом и стеклотканью.

Шаблоны матрицы лопасти ветряного колеса диаметром 2 метра приведен ниже.

Для изготовления лопастей из ветрогенератора необходимо подготовить деревянную матрицу, которая вытачивается из деревянного бруса по шаблону. После этого форма натирается воском и наносится слой эпоксидной смолы, на который укладывается лист стеклоткани. Затем поверх стеклоткани накладывается еще один слой эпоксидной смолы и снова слой стеклоткани. Одна лопасть состоит из 3-5 слоев стекловолокна. После высыхания мы получаем половину лопасти ветрогенератора. Получившиеся половинки лопастей склеиваются между собой эпоксидной смолой, а во внутренний торец вклеивается деревянная пробка, которая будет служить основой для крепления лопасти к ступице колеса.

Балансировка лопастей ветрогенератора

По завершении изготовления лопастей ветрогенератора и сборки колеса необходимо проводить его балансировку.

При балансировке колесо должно свободно вращаться на испытательном стенде, при этом плоскость соединительного узла колеса была строго параллельна вертикальному подвесу. Проверка балансировки заключается в следующем: колесо останавливается и отпускается. Затем проворачиваем колесо вручную примерно на угол, равный 360/число лопастей, снова останавливаем и отпускаем. Если остановленное и отпущенное колесо начинает вращаться, значит, та часть колеса, которая стремится вниз, тяжелее. Определив более тяжелую лопасть необходимо сточить одну из ее граней, дабы уменьшить ее вес.

После выравнивания масс всех лопастей ветрогенератора можно выполнить еще одно испытание: на расстоянии 2мм от лопастей по обе стороны устанавливаются планки, а затем следим, чтобы лопасти не задевали планки при вращении.

После этого можно приступать к окончательной сборке и подключению ветрогенератора.

Ученые нашли способ защиты птиц от лопастей ветряков

Перекраска лопастей ветрогенераторов в черный цвет снижает смертность птиц на 72%, выяснили норвежские ученые. Птицам становится легче заметить лопасти и облететь их. Исследователи надеются, что такая мера позволит защитить птиц.

Перекраска лопастей ветрогенераторов в черный цвет резко уменьшает количество случаев гибели птиц, выяснили ученые из Норвежского института исследований природы. Такой простой и недорогой способ позволит защитить птиц в условиях распространения ветровой энергетики, надеются они. Подробнее об эксперименте исследователи рассказали в статье в журнале Ecology and Evolution.

Ветровые электростанции не требуют топлива и не производят отходов, что делает их одними из наиболее экологически чистых источников энергии. Однако еще в 1980-х годах появились опасения, что ветряки могут быть опасны для птиц. И действительно, со временем увеличение размеров ветряков и скорости вращения лопастей привело к росту смертности птиц, попадающих под лопасти.

Периферийное зрение у птиц развито лучше фронтального, что не позволяет им разглядеть однотонные белые лопасти, особенно во время их движения. Фокусируясь на потенциальной добыче, птицы не замечают опасности прямо перед собой.

Ученых беспокоит, что из-за растущей популярности ветряных электростанций увеличивается и количество жертв. Такие меры снижения смертности птиц, как временное отключение ветрогенераторов вдоль миграционных путей или обработка почвы вокруг оснований ветряков чреваты определенными издержками, в том числе финансовыми. Поэтому поиск способа снизить смертность птиц, при этом не создавая проблем в работе электростанций, очень важен.

Исследователи провели эксперимент на острове Смела на западе Норвегии. У четырех ветряков они выкрасили одну лопасть в черный цвет, еще четыре таких же ветряка рядом не тронули. Ученые подсчитывали количество погибших птиц на протяжении 3,5 лет после покраски, а также учли результаты за предыдущие 7,5 лет.

Всего за это время восемь ветряков стали причиной гибели 82 птиц. Самыми частыми жертвами были белые куропатки, а также крупные хищные птицы, такие как ястребы и орлы.

Окрашивание одной из лопастей привело к снижению количества погибших птиц на 72%, однако число жертв от столкновения с неокрашенными турбинами, напротив, возросло.

Лучше всего покраска сказалась на орланах-белохвостах — после нанесения краски исследователи не нашли ни одного их трупа.

Более детальное изучение данных показало некоторую вариативность смертности птиц в зависимости от сезона. Весной и осенью было зарегистрировано меньше смертей птиц, летом же смертность возрастала. Исследователи отмечают, что небольшое количество ветряков и непродолжительный срок наблюдения не дают возможности делать какие-то однозначные выводы, и эксперимент стоит повторить в большем масштабе.

Исследователи подчеркивают, что эксперимент проводился на острове и наблюдение велось лишь за небольшим количеством ветряков. Там, где ветровая энергетика развита достаточно, а сами ветровые электростанции более масштабны, они становятся причиной гибели сотен тысяч птиц в год. Хотя это и меньше, чем от столкновения с линиями электропередач, по мере распространения ветровой энергетики проблема может стать серьезнее.

Ранее австралийские ученые нашли способ защитить коров от нападения хищников — эффективной мерой оказались нарисованные на заду животных глаза.

«Львы нападают из засады, и полагаются на преследование, поэтому для них важен элемент неожиданности, — пояснили исследователи. — Так что если добыча их заметит, они могут отказаться от нападения».

За четыре года наблюдений львы не задрали ни одну корову с глазами на заду из 683. При этом погибли 15 из 835 коров без рисунков и 4 из 543 с нарисованными крестами.

Скот пасся в одной и той же зоне, все животные перемещались вместе, подвергаясь одинаковому риску. Однако особи с нарисованными на заду глазами в рамках одного стада выживали чаще, чем остальные.

Исследователей удивило, что скот, у которого на заду были нарисованы простые крестики, выживал чаще. Очевидно, даже такая «маскировка» лучше, чем полное ее отсутствие.

Ученые надеются, что метод поможет фермерам защитить скот, не ограничивая при этом территорию выпаса и не убивая диких животных. Они уже подготовили руководства по рисованию глаз на заду коров для местных жителей.

Инновационные решения HÜBERS для изготовления лопастей ветрогенераторов — Энергетика и промышленность России — № 03-04 (383-384) февраль 2020 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 03-04 (383-384) февраль 2020 года

– Компания HÜBERS в течение нескольких десятилетий является признанным мировым лидером по созданию заливочного и пропиточного оборудования. Сейчас компания предлагает разработки в области вакуумной инфузии, которая используется при создании лопастей ветрогенераторов. Чем вызвано данное решение?

– HÜBERS всегда там, где ставятся высокие цели. Наглядным подтверждением тому являются более ста патентов, авторских свидетельств, изобретений и зарегистрированных образцов, а также более 3 тысяч машин, работающих в более чем 50 странах мира. С каждой новой построенной установкой мы преобретаем бесценный опыт, который помогает нам еще более успешно находить решения.

Спектр продукции нашего предприятия постоянно растет. Одним из новых стратегических направлений развития нашего производства стало создание совершенно нового типа оборудования для прямой вакуумной инфузии, которому мы дали имя V‑DIT. Это технология изготовления изделий посредством создания композиции, которая состоит из прочных и эластичных синтетических волокон и связующих материалов. Инфузия связующей смолы в многослойную укладку стекло- или углеволокна позволяет создать композитное изделие, обладающее набором таких свойств, как прочность, упругость, устойчивость к переменным нагрузкам и т. д. Композитные изделия значительно легче своих аналогов, изготовленных из металла и бетона. Сегодня композиты успешно применяются при создании конструкционных изделий в судостроении, в автомобильной промышленности, в аэрокосмической промышленности, при изготовлении строительных конструкций и во многих других изделиях.

Однако наиболее распространенным направлением использования вакуумной инфузии является производство лопастей ветровых энергетических установок (ВЭУ).

Создание композитного изделия, которым является лопасть ветрогенератора можно разделить на несколько этапов. Вначале создается укладка инфузионного пакета. Затем осуществляется процесс вакуумной инфузии и отверждение композитного изделия. На заключительном этапе, как правило, осуществляется доработка композитного изделия, для того чтобы придать ему вид готовой детали.

Лопасти ВЭУ представляют собой сложное изделие, при производстве которого требуются большие материальные и трудовые затраты. Они должны работать в сложных климатических условиях, выдерживать переменные нагрузки. Выход из строя лопасти ведет к огромным убыткам, предотвратить которые можно только за счет обеспечения объективного контроля за соблюдением технологического процесса, качественной дегазации связующего материала и отсутствия воздушных включений в теле композитного изделия.

Если представить себе инфузионный пакет, то он состоит из отап­ливаемой формы-матрицы, в которой формируется многослойная укладка, состоящая из уложенных в определенной последовательности волокон и других конструкционных материалов. Затем пакет укладки покрывается перфорированной пленкой, поверх которой прокладываются массопроводы для подачи связующего материала. Наконец, вся эта конструкция покрывается воздухонепроницаемой пленкой, которая плотно фиксируется (приклеивается) к форме по краям укладочного пакета.

Вакуумная инфузионная установка V-DIT  для однокомпонентного связующего материала.

После создания укладки пространство под воздухонепроницаемой пленкой вакуумируется и начинается подача в него связующего материала, который представляет собой реактивную смесь полимерной смолы. Чаше всего в качестве связующего материала используется эпоксидная смола или полиуретан. Т.е. те материалы, для переработки которых мы уже многие десятилетия создаем наше уникальное оборудование.

Стремительное развитие ветроэнергетики напрямую связано с разработкой более мощных установок. Для таких установок требуются большие лопасти. Уже сейчас имеются конструкции лопастей, длина которых превысила отметку 100 метров, с тенденцией к дальнейшему увеличению. Для изготовления таких лопастей необходимо в кратчайшие сроки подготовить большое количество связующего материала, в качестве которого используются двухкомпонентные полимерные смолы. За многие годы работы в этом направлении компания HÜBERS накопила богатый опыт, который может быть с успехом применен при решении возросших задач при осуществлении вакуумной инфузии

– Какие дополнительные преимущества потребителям дает оборудование V‑DIT?

– Реактивная смола, – это живой материал, в котором с момента смешивания протекает химическая реакция полимеризации. С течением времени вязкость реактивного материала постоянно возрастает. В определенный момент вязкость связующего материала достигает критической величины, при которой качественная инфузия уже невозможна. Поэтому продолжительность процесса вакуумной инфузии ограничена по времени. Скорость подачи связующего материала также ограничена предельным давлением, которое может создавать связующий материал. Оно не должно быть выше атмосферного, чтобы не допустить вздутия изоляционной пленки, нарушения укладки и деформации формы будущего изделия. Поступающий в укладку связующий материал должен равномерно распространиться по всему объему пакета, вплоть до самых крайних и тонких участков. В будущем композитном изделии не должно оставаться участков, не заполненных связующим материалом и воздушных включений.

Традиционная технология вакуумной инфузии предусматривает неконтролируемое засасывание связующего материала под воздействием разрежения, создаваемого в инфузионном пакете из присоединенных к нему емкостей.

При создании оборудования V‑DIT мы использовали наши проверенные временем наработки. В оборудовании HÜBERS применена система непрерывной вакуумной подготовки нереактивных компонентов смолы и отвердителя. Благодаря этому эффективному методу стало возможным изготавливать детали, объем наполнения которых связующим материалом в разы превышает суммарный объем подготовительных емкостей инфузионной установки.

В оборудовании HÜBERS осуществляется вакуумная подготовка не только компонента смолы, но и отвердителя, что позволяет полностью исключить возможность образования пузырьков при подаче смеси связующего материала в вакуумированную форму.

Для создания заданной рецептуры связующего материала в оборудовании V‑DIT используются высокоточные дозировочные насосы. Качество дозирования компонентов постоянно контролируется при помощи электронного прибора. Гомогенное смешивание компонентов и приготовление реактивного связующего материала непосредственно перед его подачей в инфузионный пакет осуществляется в проточном статическом смесителе HÜBERS. Таким образом, мы впервые смогли обеспечить активную прямую подачу связующего материала в инфузионный пакет, без использования накопительных емкостей, защитить связующий материал от контакта с влажным воздухом рабочей зоны, а также от случайного загрязнения, исключить проливы связующего материала и выделение его паров в рабочую зону.

В оборудовании V‑DIT реализована активная подача связующего материала в форму. Этот процесс регулируется при помощи управления дозировочными насосами. В зависимости от размеров изготавливаемого изделия скорость подачи свежеприготовленного и имеющего минимальную вязкость реактивного связующего материала может достигать 20, 40, 60 или 80 л / мин. Система управления установкой позволяет в автоматическом режиме контролировать давление, создаваемого связующим материалом в инфузионном пакете, и регулировать скорость его подачи. На завершающем этапе процесса вакуумной инфузии установка V‑DIT может снизить скорость подачи связующего практически до нуля и не допустить переполнение формы и вздутия изоляционной пленки инфузионного пакета. Таким образом, продолжительность процесса вакуумной инфузии с использованием оборудования V‑DIT может быть уменьшена почти вдвое.

Наши машины обеспечивают заданную производительность и высочайший уровень качества изготавливаемой продукции. Отличительной чертой оборудования HÜBERS является его надежность, минимальный объем технического обслуживания, сокращение до минимума отходов производства.

Еще одной отличительной особенностью оборудования V‑DIT является то, что система управления установки документирует технологический процесс. Она может взаимодействовать с системой управления производства заказчика ERP. Возможна интеграция в Smart Factory посредством подключения TCP / IP. Таким образом, изготавливаемое нами оборудование имеет все признаки соответствия требованиям Industry 4.0.

Компактная установка V-DIT  с системой непрерывной подготовки двухкомпонентного связующего материала.

Применение современного оборудования V‑DIT позволяет удовлетворить растущие потребности энергетиков, реализовать потребности эксплуатационщиков ВЭУ при создании крупногабаритных, прочных и легких конструкций лопастей.

– Есть ли примеры успешного применения оборудования V‑DIT?

– Оборудование V‑DIT установлено на заводах Siemens Gamesa. Каждая из этих машин по своей сути является отдельным производством. Среди примеров оборудования V‑DIT есть и небольшие установки. Однако все оборудование отличает надежность в эксплуатации и стабильно высокое качество изготавливаемой продукции.

– Вопрос о локализации производства в России – один из важных, с этим связано принятие решения о государственной поддержке проектов. Как российские заказчики могут воспользоваться преимуществами оборудования HÜBERS?

– HÜBERS уже более 15 лет работает на рынке стран СНГ. За эти годы мы поставили заказчикам более 60 разнообразных машин, большинство из которых работают в России. Оборудование обеспечивается русифицированным ПО и руководством по эксплуатации на русском языке.

Мы всегда готовы к сотрудничеству и будем рады видеть вас на нашем предприятии в Бохольте!

Губернатор и Правительство / Сообщения пресс-службы

Сергей Морозов отметил, что сотрудничество между Китаем и Ульяновской областью, начатое еще в восьмидесятые годы прошлого столетия, в последнее время получило особо интенсивное развитие. «Сегодня нам предстоит сделать очень важный и ответственный шаг, который для нашего региона станет, на мой взгляд, большим прорывом в современное технологическое будущее. Мы считаем, что проект по строительству мощного ветропарка – один из самых главных в Ульяновской области. Цель, которую мы для себя определили, достаточно проста: к 2025 году одна треть потребляемой электроэнергии должна производиться из возобновляемых источников. На сегодняшний день мы единственный субъект в России, который поставил такую задачу. В нашем регионе развитию возобновляемой энергетики уделяется особое внимание, и у нас есть возможность использовать сложившуюся ситуацию для успешного начала взаимовыгодного сотрудничества с компаниями «Донгфанг» и «Фортум», в том числе – в части локализации производства компонентов ветроустановок», — отметил Сергей Морозов.

Как пояснил вице-президент комиссии по развитию и реформам провинции Сычуань, директор энергетического управления провинции Сычуань (КНР) Лэй Кайпин, компания «Донгфанг» предоставит технологии, обеспечит локализацию, а также техническую поддержку для создания производства лопастей ветротурбин в Ульяновской области.

«Я хочу поблагодарить Губернатора за теплый прием и сообщить, что наше Правительство поддерживает намерения компании «Донгфанг» локализовать производство в Ульяновской области. Мы уделяем большое внимание развитию альтернативной энергетики и готовы внедрить самые современные технологии и на вашей территории. Считаем, что сотрудничество между компанией «Донгфанг» и Наноцентром – это только начало, в дальнейшем мы можем через эту платформу развиваться по всей России. Хочу также отметить, что в Ульяновской области создан благоприятный инвестиционный климат. Это нас очень радует. Мы готовы рассмотреть возможность реализации совместных проектов и в других сферах», — прокомментировал Лэй Кайпин.

По информации профильных специалистов, в связи с тем, что лопасти современных ветроэнергетических установок имеют значительные размеры – более 50 метров, производить их необходимо недалеко от площадки будущей электростанции. Поэтому для полноценного развития проекта в регионе необходимо развернуть производство башен, лопастей, электротехнических компонентов и защитных покрытий. Окончательно параметры сотрудничества и условия локализации производства предполагается согласовать через три месяца.

По мнению генерального директора Наноцентра ULNANOTECH Андрея Редькина, соглашение с компанией  «Донгфанг» – важный шаг для Ульяновской области. «Регион научился привлекать инвесторов и привлекает их целенаправленно, собирая новый рынок, которого раньше не было – рынок ветроэнергетики. Мы намерены подписать еще ряд соглашений с крупными компаниями-лидерами в области производства оборудования для ветрогенерации. Следующий шаг – выбор регионального партнера, который начнет подготовку площадки к производству турбин», — отметил Андрей Редькин.

Он напомнил, что в соответствии с постановлением правительства РФ и требованиями Минпромторга, которые регулируют рынок возобновляемой энергетики, большую часть компонентов и базовых материалов для нее необходимо производить в России. Соглашение с компанией  «Донгфанг» предусматривает локализацию производства лопастей именно на территории области.

Правительство региона готово оказать проекту всю необходимую поддержку и рассматривает проект в качестве особо значимого с предоставлением льгот и преференций.

«Одна из наших приоритетных задач сейчас – привлекать новые компетенции и крупнейшие компании, способные стать их инициаторами, в том числе в части обеспечения рынков сбыта производимой продукции. «Донгфанг» – яркий пример этого: мы заключили ранее соглашение с компанией «Фортум» по созданию ветропарка, и это послужило стимулом для прихода в регион китайского инвестора – производителя оборудования для ветроустановок», – отметил Сергей Васин.

Напомним, в Ульяновской области предполагается построить первый в России крупный оптовый ветропарк. Его первая очередь будет иметь мощность 35 мегаватт, которую в перспективе планируют довести до 350. Проект реализует энергокомпания «Фортум». Ульяновский наноцентр ULNANOTECH выступает интегратором проекта – в его задачу входит организация всей производственной цепочки для строительства ветрогенераторов. Группа РОСНАНО планирует активно участвовать в проектах ветроэнергетики, в том числе – в локализации производства компонентов ветроустановок.

 

Для справки 

DONGFANG ELECTRIC CORPORATION (DEC) – крупнейшее в КНР энергомашиностроительное государственное предприятие, основанное 50 лет назад. Реализует проекты «под ключ» в области атомной генерации, гидрогенерации, тепловой генерации, газовой генерации и альтернативной энергетики. Ежегодный объем установленной мощности проектов, реализуемых DEC – 37 000 МВт (в год). В данный момент оборудование DEC работает в более чем 60 странах мира. Согласно Engineering NewsRecord (ENR), DEC уже много лет подряд занимает лидирующее место среди 250 крупнейших международных подрядчиков.

Штаб-квартира компании находится в городе Ченду провинции Сычуань КНР.

В составе компании около 40 предприятий, производящих элементы энергооборудования, подразделения по разработке и исследованиям, проектированию, монтажу и обслуживанию.

DONGFANG ELECTRIC WIND COMPANY LIMITED (DEW) — подразделение компании DEC входит в пятерку крупнейших производителей ветроэнергетического оборудования КНР. Компания является победителем конкурса ОАО «Фортум» на поставку оборудования для ветропарка 35 МВт в Ульяновске. Ранее компания выполнила поставку порядка 100 ветрогенераторов для ветропарка BlaikenWind по заказу Фортум в Швеции.

лопастей ветряных турбин не должны попадать на свалки

Это один из четырех блогов в серии, посвященной текущим проблемам и возможностям утилизации экологически чистых технологий. См. Вводный пост , а также другие записи о солнечных панелях и аккумуляторных батареях . Особая благодарность Джессике Гарсия, научному сотруднику UCS по политике чистой энергии Среднего Запада на лето 2020 года, за поддержку в исследованиях и соавторство этих публикаций.

Ветровые турбины увеличились в размерах и количестве, чтобы удовлетворить потребности в чистой энергии

Современная ветроэнергетика преобразует кинетическую энергию (движение) ветра в механическую.Это происходит за счет вращения больших лезвий из стекловолокна, которые затем вращают генератор для производства электроэнергии. Известные ветряные турбины могут располагаться на суше или на море.

Прогнозируется, что к 2050 году ветроэнергетика продолжит расти в США. Последний отчет о рынке ветряных технологий, подготовленный Национальной лабораторией Лоуренса в Беркли, показал, что цены на ветровую энергию находятся на рекордно низком уровне, а в 2019 году — 7,3 процента от выработки электроэнергии коммунальными предприятиями. в США пришел ветер.В этом сообщении в блоге мы рассмотрим наземные ветряные турбины и возможности переработки, которые существуют, но еще не получили широкого распространения для лопастей турбин.

Источник: Berkeley Lab Electric Markets & Policy (https://emp.lbl.gov/wind-energy-growth)

Конструкции ветряных турбин со временем развивались, увеличиваясь в размерах и увеличивая эффективность, что в конечном итоге привело к увеличению генерирующих мощностей. Основная конструкция промышленных турбин сегодня — это ветряные турбины с горизонтальной осью, состоящие из ротора с тремя лопастями из стекловолокна, прикрепленными к ступице, которая сама прикреплена к центральной детали (гондоле), установленной на стальной башне.Различное другое оборудование и бетонные основания также включены в современные конструкции ветряных турбин, которые включают более 8000 деталей на турбину.

Лопасти ветряных турбин в существующем парке США в среднем составляют около 50 метров в длину или около 164 футов (примерно ширина американского футбольного поля). А с учетом недавних тенденций к использованию более длинных лопастей на более крупных турбинах и более высоких башнях для увеличения выработки электроэнергии, некоторые из самых крупных лопастей, производимых сегодня, достигают 60-80 метров в длину.

Источник: Лаборатория Беркли, Обновление данных по ветроэнергетическим технологиям: издание 2020 г., стр. 37.Обратите внимание, что диаметр ротора (показанный здесь в метрах) чуть более чем в два раза превышает длину лопастей

.

Фото: Джеймс Жиньяк

С точки зрения долговечности ветряные турбины служат в среднем около 25 лет. Около 85 процентов материалов компонентов турбины, таких как сталь, медная проволока, электроника и зубчатые передачи, могут быть переработаны или повторно использованы. Но лезвия отличаются, поскольку они сделаны из стекловолокна (композитного материала), чтобы быть легкими для эффективности, но при этом достаточно прочными, чтобы выдерживать штормы.Смешанная природа материала лезвия затрудняет отделение пластмассы от стекловолокна для переработки в пригодный для обработки стекловолоконный материал, а прочность, необходимая для лезвий, означает, что их также физически сложно сломать.

Куда теперь попадают бывшие в употреблении лопасти ветряных турбин?

Лопасти ветряных турбин требуют утилизации или вторичной переработки, когда турбины выводятся из эксплуатации на стадии завершения использования или когда ветряные электростанции модернизируются в процессе, известном как восстановление мощности.Восстановление мощности подразумевает сохранение того же места и часто обслуживание или повторное использование первичной инфраструктуры ветряных турбин, но модернизацию турбинами большей мощности. Лезвия могут быть заменены на более современные и, как правило, большие лезвия. В любом случае лопасти из стекловолокна, когда они больше не нужны, представляют собой серьезнейшую проблему с точки зрения конечного использования ветроэнергетики.

Хотя лезвия можно разрезать на несколько частей на месте во время вывода из эксплуатации или восстановления, эти части по-прежнему сложно и дорого транспортировать для переработки или утилизации.А процесс резки чрезвычайно прочных лезвий требует огромного оборудования, такого как канатные пилы на транспортных средствах или пилы с алмазным канатом, подобные тем, что используются в карьерах. Поскольку в настоящее время существует очень мало вариантов утилизации лезвий, подавляющее большинство из них, которые достигают конца использования, либо хранятся в разных местах, либо отправляются на свалки.

Действительно, Bloomberg Green ранее в этом году сообщал о вывозе лопастей ветряных турбин на свалки. Несмотря на то, что поток отходов представляет собой лишь крошечную долю твердых бытовых отходов США, это явно не идеальная ситуация.По мере вывода из эксплуатации или замены ветряных турбин возникает необходимость в более творческих решениях по переработке использованных лопастей.

Хорошая новость заключается в том, что в настоящее время ведутся работы по разработке альтернатив. Две крупные компании в США, PacificCorp и MidAmerican Energy, например, недавно объявили о планах наладить партнерство с компанией Carbon Rivers из Теннесси по переработке некоторых израсходованных лопаток турбин вместо их захоронения. Технология, используемая Carbon Rivers, поддерживается за счет грантов Министерства энергетики США и будет использоваться для разрушения и повторного использования стекловолокна из использованных лопаток турбин.

Фото: Flickr / Chuck Coker

Новые инновации в переработке стекловолокна

Несмотря на то, что композитная природа лопаток турбины из стекловолокна делает их крайне сложными для работы на этапе завершения использования, интерес к поиску альтернатив также может стимулировать творчество и инновации. Например, в рамках партнерства с участием университетов США, Ирландии и Северной Ирландии под названием Re-wind было разработано несколько интересных идей проектов гражданского строительства для повторного использования и перепрофилирования лезвий из стекловолокна.Сюда входит использование выведенных из эксплуатации лопастей в проектах гражданского строительства в составе конструкций линий электропередач или башен, а также крыш для аварийного или доступного жилья. В Северной Ирландии Re-wind также рассматривает возможность их использования на пешеходных мостах вдоль зеленых насаждений.

Далее по иерархии отходов начинают появляться дополнительные варианты переработки. WindEurope, представляющая ветроэнергетику Европейского Союза, сотрудничает с Европейским советом химической промышленности (Cefic) и Европейской ассоциацией производителей композитов (EuCIA) для разработки новых методов повторного использования материалов для лопастей.По оценкам организаций, только в Европе в течение следующих нескольких лет будет выведено из эксплуатации 14 000 лопастей ветряных турбин. В мае 2020 года консорциум выпустил Accelerating Wind Turbine Blade Circularity, всеобъемлющий отчет, в котором подробно описаны дизайн, исследования и технические решения, ориентированные на жизненный цикл ветряных турбин.

Ключевым моментом при переработке композитных материалов является обеспечение того, чтобы процесс переработки имел чистый положительный результат по сравнению с альтернативой утилизации на свалках.Одним из примеров является Германия, где концепция переработки турбинных лопаток в цемент была впервые разработана около десяти лет назад на заводе, построенном в рамках партнерства между Geocycle, бизнес-подразделением корпорации строительных материалов HolcimAG, и компанией Zajons.

Эта форма рециркуляции включает в себя контроль цепочки поставок утилизации, в том числе распиливание лопаток турбины на более мелкие части на месте вывода из эксплуатации для снижения логистики и затрат на транспортировку. Этот процесс обещает 100-процентную переработку и сокращение выбросов углекислого газа при совместной переработке цемента за счет замены производства цементного сырья на переработанные лопасти, а также использование биогаза из органических остатков вместо угля в качестве топлива.

Также разрабатываются другие технологии, такие как механическая переработка, сольволиз и пиролиз, которые в идеале предоставят отрасли дополнительные возможности для работы с лезвиями из стекловолокна, когда они достигают конца использования.

Фото: Джеймс Жиньяк

Другой творческий вариант переработки позволяет получать гранулы или доски, которые можно использовать в столярных работах. В 2019 году Global Fiberglass Solutions приступила к производству продукта под названием EcoPoly Pellets в США и вскоре дополнительно будет производить панельную версию.Эти продукты сертифицированы как переработанные из списанных лопастей ветряных турбин посредством отслеживания радиочастотной идентификации (RFID) от лопасти до конечного продукта. EcoPoly Pellets можно превратить в различные продукты, такие как складские поддоны, напольные покрытия или стояночные болларды. Основываясь на своих прогнозах спроса, Global Fiberglass Solutions ожидает, что сможет обрабатывать от 6000 до 7000 лезвий в год на каждом из двух своих заводов в Техасе и Айове.

Дополнительный подход к переработке лезвий состоит в том, чтобы сосредоточить внимание на исходной детали — из чего сделаны лезвия.Дополнительные исследования и разработки направлены на использование термопластической смолы вместо стекловолокна или углеродного волокна для лопастей ветряных турбин. Материал может быть проще и дешевле утилизировать.

В конце концов, цель увеличения количества инноваций для дополнительных приложений использования для списанных лопаток турбин требует наличия достаточного рыночного спроса, чтобы стимулировать создание предприятий, которые могут перерабатывать лопатки. Наряду с этой проблемой в США отсутствует политика в отношении конечного использования лопаток турбин, что еще больше способствует сохранению статус-кво хранения или утилизации в качестве твердых отходов на полигонах.

Достижение 100-процентной возможности вторичной переработки ветряных турбин

Как обсуждалось выше, в настоящее время дешевле утилизировать лопасти ветряных турбин на ближайшем полигоне, чем часто требуется транспортировка на большие расстояния для вторичной переработки на ограниченном количестве предприятий, которые могут их эффективно переработать. Кроме того, отрасль в настоящее время страдает от недостаточного давления со стороны регулирующих органов или рыночных стимулов для полной разработки других вариантов конечного использования.

Два подхода к более замкнутой экономике — это более тесная связь в цепочке поставок ветряных турбин и амбициозные цели.Например, Vestas Wind Systems A / S, компания, занимающаяся проектированием, производством и установкой ветряных турбин, объявила о твердом намерении произвести к 2040 году ветровые турбины без отходов. тесно сотрудничать со своими партнерами по всей цепочке поставок, чтобы в конечном итоге избежать сжигания или захоронения своей продукции. Необходимо больше партнерских отношений между компаниями ветроэнергетики, чтобы восполнить пробел и сделать системы ветроэнергетики на 100% пригодными для вторичной переработки.

Кроме того, штаты США должны рассмотреть механизмы политики для стимулирования развития рынка альтернативных решений, таких как усиление ответственности производителей, помимо утилизации лопастей ветряных турбин на свалках. Штаты могли бы дополнительно рассмотреть способы поддержки строительства региональной инфраструктуры утилизации — особенно в штатах с более крупными ветряными электростанциями, такими как Техас или Айова — для решения вопроса о прекращении использования лопастей ветряных турбин.

В других блогах этой серии вы найдете введение в технологии переработки экологически чистой энергии, а также дополнительную информацию об утилизации солнечных панелей и аккумуляторов энергии.

Конец отходов ветроэнергетики? Vestas представляет технологию переработки лопастей

Охранник стоит рядом с лопастями и основаниями ветряных турбин на территории завода компании Vestas Wind Technology, расположенного в северном китайском городе Тяньцзинь 14 сентября 2010 г. REUTERS / David Gray

КОПЕНГАГЕН , 17 мая (Рейтер) — Производитель ветряных турбин Vestas (VWS.CO) представил в понедельник новую технологию, которая, по его словам, позволяет полностью утилизировать лопасти ветряных турбин, избегая сброса старых лопастей.

Согласно исследованию Кембриджского университета, проведенному в 2017 году, на лопатки турбины должно приходиться 43 миллиона тонн отходов в 2050 году. Большинство лезвий попадает на свалки, потому что их трудно перерабатывать.

Новая технология станет «важной вехой на пути к будущему, в котором при выводе из эксплуатации лопастей больше не требуется свалка», — сказал в заявлении Аллан Поулсен, руководитель отдела устойчивого развития и передовых материалов Vestas.

Лопатки турбины изготавливаются путем нагрева смеси стеклянных или углеродных волокон и липкой эпоксидной смолы, которая объединяет материалы, образуя прочный легкий композитный материал, но также затрудняет отделение исходных материалов для вторичной переработки.

Используя новую технологию, стекло или углеродное волокно отделяют от смолы, а затем химические вещества дополнительно разделяют смолу на основные материалы, которые «похожи на первичные материалы», которые затем могут быть использованы для создания новых лезвий. — сказал Вестас.

Проект является результатом сотрудничества Vestas; химический производитель Олин (ОЛН.Н), производящий смолу для турбинных лопаток; Датский технологический институт, независимый научно-исследовательский и технологический институт; и Датский Орхусский университет.

Проект направлен на разработку технологии для промышленного производства в течение трех лет, а также видит потенциал для использования этой технологии для компонентов самолетов и автомобилей.

Отчетность Тима Барсо; Редакция Сьюзан Фентон

Наши стандарты: принципы доверия Thomson Reuters.

Siemens Gamesa создала лопасти ветряной турбины, пригодные для вторичной переработки

Ветровые турбины вырабатывают электроэнергию без использования ископаемого топлива и без образования твердых частиц, но они создают отходы: хотя они могут прослужить до 25 лет, лопасти турбины не подлежат переработке, складывая попадают на свалки в конце своей жизни.Теперь испанская компания по возобновляемым источникам энергии Siemens Gamesa заявляет, что наконец разработала лопасть ветряной турбины, пригодную для вторичной переработки.

Лопасти ветряных турбин в основном изготавливаются из стекловолокна или углеродного волокна, нагретого вместе со смолой для объединения в легкий, но при этом достаточно прочный, чтобы выдерживать сильные штормы. Следовательно, его сложно переработать. По окончании срока службы большинство лезвий закапывают под землю или сжигают. Согласно Siemens Gamesa, последняя инновация компании, названная RecyclableBlade, сделана из нового типа смолы, которая может быть «эффективно отделена [d]» от других компонентов лезвия в конце его использования.Затем эти материалы можно использовать повторно.

[Изображение: Siemens Gamesa]

Перерабатываемые лопасти ветряных турбин готовы к коммерческому использованию на море. Первые шесть, длина которых составляет 81 метр, были произведены на заводе компании в Ольборге, Дания. Они будут установлены на морской ветряной электростанции Каскаши в Германии; Siemens Gamesa работает с немецкой энергетической компанией RWE над проектом, производство энергии на котором, как ожидается, начнется в 2022 году.

Компания также работает с немецким оператором возобновляемой энергии WPD над установкой перерабатываемых лопастей на одной из своих будущих морских ветряных электростанций. и с EDF Renewables, компанией устойчивой энергетики из Сан-Диего, чтобы задействовать больше на будущих проектах.Утилизируемые лопасти Siemens Gamesa — это шаг к цели компании — сделать свои ветряные турбины полностью пригодными для вторичной переработки к 2040 году.

Компания Siemens Gamesa называет RecyclableBlade «первой в мире лопастью ветряной турбины, которая может быть переработана в конце своего жизненного цикла» и « веха »для ветроэнергетики. Но другие компании также работают над тем, чтобы лопатки турбин не попадали на свалки. В мае 2021 года производитель ветряных турбин Vestas заявил, что у него есть новая технология утилизации лопастей (у этой компании также есть цель создать безотходные ветряные турбины к 2040 году).Такие стартапы, как Global Fiberglass Solutions, могут вдавливать лезвия в древесноволокнистые плиты для полов и стен.

Обеспечение рентабельности переработки лопастей все еще может быть препятствием, но это проблема, которую игроки отрасли спешат решить, как только ветряные электростанции устареют; Торговая ассоциация ветроэнергетики WindEurope ожидает, что к 2025 году истечет срок службы около 25 000 тонн лопастей ежегодно.

Что Техасу делать со своими старыми лопастями ветряных турбин?

SWEETWATER, Техас. Этот город на западе Техаса встречает своих посетителей огромной лопастью ветряной турбины со словами «Добро пожаловать в Sweetwater».Столица ветроэнергетики Северной Америки », нарисованная на 160-футовой конструкции.

---

Что нужно знать

• Техас производит больше энергии ветра, чем любой другой штат США.


• В то время как энергия ветра является экологически чистой, лопасти ветряных турбин, выведенные из эксплуатации, трудно утилизировать, любые тысячи скопились на свалках


• Новая технология создается для переработки лезвий, включая сотни лезвий, хранящихся на полях в Свитуотере, штат Техас

---

Лезвие является символом важности ветроэнергетики для этого города на краю равнин Техаса.Техас производит больше энергии ветра, чем любой другой штат в стране, большая часть ее находится здесь, у межштатной автомагистрали 20. Если бы Техас был страной, он занимал бы пятое место среди мировых производителей энергии ветра.

Отрасль ветроэнергетики Sweetwater началась в конце 1990-х годов и подпитывала местную экономику рабочими местами, связанными с турбинами, и бумом для землевладельцев. Сегодняшний призыв президента Джо Байдена к инвестированию в чистые энергетические ресурсы Америки, включая ветер, питает надежды на появление новых возможностей.

Но несмотря на все преимущества, которые ветряные турбины принесли Sweetwater, остается важный вопрос: что делать с изношенными лопастями ветряных турбин при их замене?

Sweetwater гордится своим производством энергии, о чем свидетельствует приветственный знак на межштатной автомагистрали 20.(Spectrum News / Эшли МакЭлрой)

Лопасти ветряных турбин служат в среднем от 25 до 30 лет. Когда их заменяют, старые лопасти становятся проблемой — от транспортировки их с поля до поиска места для хранения лопастей, которое может быть длиннее крыла Boeing 747.

Поиск экологически безопасного и экономичного способа утилизации ножей становится все более серьезной проблемой. По данным Global Fiberglass Solutions, только в США в настоящее время работает около 54000 турбин с 164000 лопастями.В течение следующих двух лет примерно 35 000 этих лопастей будут выведены из эксплуатации, и их нужно будет куда-то девать.

В прошлом году G.E. Renewable Energy, подразделение General Electric, объявило, что начнет переработку лезвий путем измельчения их в сырье для использования в производстве цемента. В Нидерландах один город превратил старые лезвия в игровую площадку. Корк, Ирландия, экспериментирует с использованием устаревших лопастей для строительства мостов.

Тем не менее, тысячи старых лезвий были разрезаны на части и захоронены на свалках, где армированный волокном пластик никогда не сломается.На муниципальной свалке за пределами Каспера, штат Вайоминг, еще одного центра ветроэнергетики в США, было захоронено более 1120 лопастей, и город ожидает получить еще 250 в следующем году.

В настоящее время в США очень мало правил утилизации лопастей ветряных турбин. Проблема усугубляется тем фактом, что за последние 30 лет лопасти стали длиннее, поскольку ветроэнергетика развивалась, создавая более длинные лопасти и более короткие башни турбин для лучшего производства энергии.

В Свитуотере за последние годы появилось два «кладбища» списанных лопаток турбин. Здесь сотни лезвий размером с футбольное поле были разрезаны на трети и разложены на пастбищах. Распиленные края лезвий, уложенных друг на друга и раскинувшихся на поле площадью 10 акров, можно увидеть недалеко от шоссе 70, к югу от Суитуотера. Еще одно кладбище клинков простирается через промышленное поле напротив единственного в городе кладбища у межштатной автомагистрали 20.

Тысячи лезвий сложены на кладбище, раскинувшемся через промышленное поле.(Spectrum News / Эшли МакЭлрой)

Это зрелище, к которому жители Суитуотера привыкли, как сотни массивных ветряных турбин, которые работают днем ​​и ночью на обширных ветряных электростанциях к югу от тихого центра города.

Global Fiberglass Solutions, компания из Вашингтона, владеет двумя кладбищами лезвий в Суитуотере. Компания, которая не ответила на запросы об интервью, заявила, что переработает лезвия в гранулы и панели из стекловолокна строительного качества.

Энергия ветра создает значительно меньше загрязнения, чем энергия, производимая ископаемыми видами топлива, такими как уголь и природный газ, еще одной важной отраслью экономики Техаса. Хотя производство энергии ветра принесло Техасу финансовые выгоды, и многие видят потенциал в дальнейшем развитии отрасли, это не помешало ему раздражать сторонников огромной нефтегазовой отрасли штата.

В феврале, когда в Техас обрушился самый сильный зимний шторм за десятилетие, и энергосистема штата вышла из строя, губернатор.Грег Эбботт поспешил ложно обвинить ветроэнергетику в том, что она является основной причиной массовых отключений электроэнергии по всему штату. По данным государственной энергосистемы, ветровая энергия составляет около 20% от общей выработки электроэнергии, в то время как на уголь и природный газ приходится почти 70%, а на ядерную энергию — около 10%.

Поиск способа утилизации или повторного использования списанных ветряных лопастей будет важным для Техаса, если штат продолжит развивать свою значительную долю в отрасли.

«Я шучу со своим мужем, что у нас есть одно кладбище для родственников и два кладбища для лезвий», — сказала Эбигейл Маклафлин, работающая в местной гостинице. За стойкой регистрации отеля обои изображают местный пейзаж с ветряными турбинами на возвышенном плато.

Лопасть ветряной турбины в транспорте. (Spectrum News / Эшли МакЭлрой)

усовершенствованных термопластов для производства лопастей ветряных турбин | Передовые производственные исследования

Отмеченная наградами R&D 100 технология системы термопластичных смол была разработана с партнер Arkema Inc.в образовании и технологиях производства композитов (CoMET) Средство.

Подавляющее большинство лопастей ветряных турбин в Соединенных Штатах в конечном итоге попадают в свалки в конце своего жизненного цикла, что создает как экологические проблемы, так и финансовые убытки из-за отсутствия восстановления материалов. И поскольку энергия ветра продолжается расширится, то же самое будет и с грудой списанных лопастей, оставшихся после него.

Поистине устойчивая, рентабельная революция в области возобновляемых источников энергии теперь близка, благодаря новаторским исследованиям термопластической смолы для лопастей ветряных турбин NREL. Наша уникальная технология подорвет производство турбин в ветроэнергетике. процесс, потенциально позволяющий перерабатывать лезвия, которые больше не перестают быть полезными на свалке.

Термопластические смолы в сочетании с методами термической сварки, впервые разработанными NREL и партнеров, предлагают потенциал для более сильных, менее дорогих и более длинных ветряных турбин. лезвия, увеличивая захват энергии, снижая затраты на энергию и транспортировку, а также повышение надежности лопастей — критически важное значение для развития рынка ветроэнергетики.

Эти безопасные для соленой воды лезвия из термопласта также служат отличным ориентиром для морской энергетики. успеха, обеспечивая эту развивающуюся область надежными и экономичными материалами на котором отплыть.

Нет необходимости в новых инструментах или производственном оборудовании.

Термопластические смолы Elium могут заменить эпоксидную смолу.

Больше никаких захоронений клинков.

Термопласты и термическая сварка упрощают переработку вторичного сырья.

Чемпион выносливости.

Улучшенная структурная амортизация лезвий из термопласта приводит к улучшенным усталостным характеристикам и долговечность турбины.

Развитие обычных лезвий

Использование множества фундаментальных научных исследований, разработок и валидационная деятельность и сотрудничество с отраслевыми партнерами, такими как General Electric и TPI Composites Inc, NREL и Arkema Inc.разработали революционный, разрушительный инновация для решения завтрашних проблем ветроэнергетики — термопластичная смола система для лопастей ветряных турбин.

Термопласты могут произвести революцию в ветроэнергетике, представив новая эра материалов нового поколения, технологий изготовления, испытаний и сварки. Смола Arkema Elium представляет собой двухкомпонентный жидкий реактивный термопласт, который смешивается друг с другом. преимущества термореактивных и термопластичных смол.

Результаты производства: создание лезвий

Всего несколько лет назад демонстрация этого захватывающий, новый материал. Наша команда провела количественную оценку и продемонстрировала, как лезвия из термопласта разработан с использованием термопластической смолы Arkema Elium в сочетании с термической сваркой, потенциально могут быть переработаны по окончании срока службы, что сокращает время, затраты и энергию занимается производством.

Фотографии изготовления секции лопасти: сердечник из бальзы и лонжерон (слева), второй слой стекловолокна и проточной среды (в центре) и готового продукта (справа). Фотографии Райана Бич, NREL

Чтобы протестировать эту революционную термопластичную систему, исследователи NREL впервые построили лопатка турбины длиной 9 м для демонстрации технологичности, а затем лопатка длиной 13 м, которую они подвергнуть испытанию, проверяя лезвие на прочность и другие рабочие характеристики.

9-метровая ветряная лопасть, изготовленная на заводе NREL CoMET, показала впечатляющие результаты. например, снижение затрат на оборудование и время цикла.

Строительство 13-метровой лопасти из термопласта на заводе NREL CoMET. Фото Райана Бич, NREL

Затем команда построила 13-метровое лезвие, используя передовые лаборатории структурной проверки в кампусе Flatirons для его тестирования.

Было обнаружено, что лезвие из термопласта имело такую ​​же жесткость, что и лезвие из эпоксидной смолы. Это смоделировал 20 лет использования лезвия для оценки долговечности. Термопласт Elium лезвие показало в пять-семь раз более высокий уровень структурного демпфирования, чем эпоксидная смола. лезвие. Эти результаты показывают, что, используя лезвия из термопласта, мы также можем увеличить срок службы всей турбины.

В нем надолго: NREL смоделировал 20 лет использования лезвия из термопласта для обеспечения долговечности. Фото Райана Бич, NREL

Удар

Эти лезвия из термопласта нового поколения являются залогом успеха обычного бизнеса. лезвия из эпоксидной смолы и превращают их в экологически чистые и экономичные лезвия будущего.Исследователи обнаружили, что процесс и материал демонстрируют потенциал для:

• Возможность вторичной переработки: Лезвия из термопласта Elium обладают потенциалом вторичной переработки, сокращая как затраты на захоронение и захоронение отходов.
• Термическая сварка: Материалы можно термически соединять, что позволяет производить потенциально более прочные и более легкие лезвия.
• Производство на месте: Лезвия могут быть изготовлены на месте, что позволяет разрабатывать более крупные лезвия за большие деньги. снижение транспортных расходов.
• Простота ремонта: В отличие от лезвий из эпоксидной смолы, требующих традиционного ремонта шлифованием, термопласты можно подогреть сразу после ремонта и изменить форму.
• Морская энергетика: Термопластический материал работает лучше, чем традиционные материалы, в морской воде, поэтому этот материал кардинально изменит правила игры в морской энергетике.
• Снижение капитальных затрат на оборудование , связанных с производством лопастей, до 30%
• Уменьшение критического времени цикла во время производства до 20%.

Технология термической сварки NREL в сочетании с системой смол Arkema была отмечена специальной наградой 2020 года от R&D 100 как «революционная технология». Посмотрите видео, чтобы узнать подробнее об этой революционной инновации в области ветроэнергетики и гидроэнергетики.

Возможности

Производство композитов

Средство CoMET предоставляет широкий спектр возможностей, в том числе:

• Быстрое прототипирование новых материалов для лезвий и методов производства
• Полноразмерная оснастка и приспособления для компонентов лопасти (корень, крышка лонжерона, наконечник, перегородка)
• Инфузия, пултрузия, препрег, RTM, ручная укладка (мелкие детали)
• Полиэстер, винилэфир, эпоксидная смола, термопласт / стекловолокно, углеродное волокно
• Комплексное оборудование для производства композитов (смесители, вакуум, дозаторы)
• Формование, сборка, склеивание и отделка
• Термическая сварка
• Сегментированная трехмерная печатная оснастка
• Экспресс-неразрушающий контроль больших площадей
• Моделирование и производственное моделирование
• Панели, талоны на испытания материалов и компоненты
• Структурная оценка купонов, компонентов и соединений
• Промышленная роботизированная платформа для исследований в области автоматизации
• Переработка композитных материалов и характеристика материалов
• Развитие и обучение персонала для композитной промышленности.

Узнайте больше о CoMET Facility и ее многочисленных возможностях.

Возможности структурной проверки

Исследователи проводят полномасштабную структурную проверку лопаток из термопласта на заводе Лаборатории структурной проверки NREL.

Публикации

Структурная проверка лопатки ветряной турбины из термопластичного композита со сравнением к лезвию из термореактивного композита, Renewable Energy (2021)

Соединение лопастей ветряных турбин из термопластичного композитного материала: определение характеристик соединения внахлестку, Возобновляемая энергия (2019)

Переработка стекловолоконных термопластических композитов из лопастей ветряных турбин, Журнал экологически чистого производства (2019)

Технико-экономический анализ лопасти ветряной турбины из термопластичной смолы мощностью в мегаватт, Возобновляемая энергия (2019)

Производство и определение характеристик изгиба термопластичного ветра, вступающего в реакцию инфузии Компоненты лопаток турбины, Прикладные композитные материалы (2019)

Инновационные и пригодные для вторичной переработки лопасти ветряных турбин из термопласта, Информационный бюллетень NREL (2019)

Производство 9-метровой лопасти ветряной турбины из термопластичного композита , 32-я техническая конференция Американского общества композитов (2018)

Партнеры

NREL сотрудничает с промышленностью, академическими кругами и национальными лабораториями.В промышленном масштабе рабочее пространство, предназначенное для приема рабочей силы и технологий в композитных материалах промышленности, объект CoMET оборудован для поддержки таких крупномасштабных совместных усилий.

Контакт

Дерек Берри

[email protected]
303-384-7372

GE объявляет о первой в США программе утилизации лопастей ветряных турбин Veolia

Краткое описание погружения:

• GE Renewable Energy объявила во вторник о многолетнем соглашении с Veolia North America на первый U.S. Программа утилизации лопастей ветряных турбин в своем роде.
• Большинство лопастей береговых турбин, которые GE заменяет во время работ по переоборудованию, будут измельчены и использованы для замены сырья для производства цемента, что создаст «экономику замкнутого цикла для композитных материалов», — заявила Энн МакЭнти, генеральный директор GE Renewable Energy’s Digital Services. в заявлении. В Европе такие процессы рециркуляции достигли коммерческих масштабов, и GE планирует быстро развернуть эту программу.
• Согласно анализу воздействия на окружающую среду, проведенному Quantis U.S. По словам GE, переработанная лопасть оказывает положительное воздействие на окружающую среду, заменяя уголь или другое сырье в процессе производства цемента.

Анализ погружений:

Veolia будет обрабатывать лопасти с помощью технологии совместной обработки цементной печи для использования в качестве сырья, создавая «более экологичный цемент», по словам Боба Каппадоны, исполнительного вице-президента и главного операционного директора подразделения экологических решений и услуг Veolia North America. Компания поставляла другие переработанные материалы для цементной промышленности в качестве замены угля, песка и глины.

Почти 90% материала лопастей, в первую очередь стекловолокна, будет повторно использоваться для производства цемента, измельчаться на перерабатывающем предприятии Veolia в Миссури и использоваться на производственных предприятиях по всей стране.

«Прошлым летом мы завершили испытание с использованием лезвия GE, и мы были очень довольны результатами. Этой осенью мы обработали более 100 лезвий, и наши клиенты остались очень довольны продуктом», — сказал Каппадона в своем заявлении. утверждение.

По мере того, как ветряные турбины стареют, отрасль продолжает искать решения для эффективной замены и утилизации моделей.Такое же количество турбин, заменяющих устаревшие модели, будет иметь «более высокую производительность», как ранее заявлял Маттео Беллуччи, руководитель передовых производственных технологий в GE Renewable Energy.

Хотя большая часть турбины может быть переработана, закопывание больших лопастей было доступным решением, хотя ветроэнергетика и исследователи стремятся к непрерывной переработке деталей.

«Сейчас очень дешево просто положить [лезвия] на свалку, но я думаю, что мы не хотим видеть это в качестве конечного продукта», — говорит Пол Вирс, главный инженер Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) National Wind Технологический центр заявил этим летом.

В то время NREL проводил исследования типа смолы, которую можно было бы извлечь из лопасти, а не закапывать в землю, изучая возможность циркулярной экономики с полностью или в основном перерабатываемой ветровой турбиной.

новых лопастей ветряных турбин могут быть переработаны вместо захоронения

Исследователи разработали лопасти ветряных турбин, которые стоят меньше и, по-видимому, подлежат вторичной переработке — два свойства, которые могут ускорить быстрый рост как береговых, так и морских ветроэнергетических установок во всем мире.

Это нововведение может также снизить растущие транспортные расходы, поскольку лопасти более высоких турбин теперь могут достигать 262 футов, что почти соответствует длине футбольного поля.

Могут потребоваться годы дальнейших испытаний, чтобы убедиться, что пригодные для вторичной переработки лопасти выдерживают воздействие внешних элементов в течение 30 лет, что, по мнению исследователей из Национальной лаборатории возобновляемой энергии, является стандартной целью ветроэнергетики.

Снижение стоимости лопастей будущего станет «большим шагом» в ускорении роста ветроэнергетики, сказал Дэниел Лэрд, директор центра ветроэнергетики NREL, который четыре года работал над новой лопастью.

Он отметил, что за последние три десятилетия исследования помогли снизить стоимость электроэнергии, производимой с помощью ветряных турбин, на 90%. Но он добавил, что ветроэнергетика по-прежнему должна конкурировать с углем, природным газом и атомной энергетикой, чтобы сохранить свою нишу в энергетическом бизнесе.

«Я думаю, что в ближайшие год или два мы добьемся большого прогресса в вопросе утилизации лезвий», — сказал Лэрд.

Не все настроены так оптимистично. Американская ассоциация ветроэнергетики (AWEA) недавно опубликовала документ, в котором говорится, что «перепрофилирование» гигантских использованных лопастей может быть более простой альтернативой переработке.Отраслевая группа заявляет, что «местные сообщества» могут использовать их для строительства пешеходных мостов, оборудования детских площадок и общественных скамеек. Кровельные материалы — еще одно возможное применение.

В отчете AWEA цитируется Синди Лэнгстон, менеджер отдела твердых отходов в Каспер, штат Вайоминг, которая недавно была рада получить 600 000 долларов за вывоз использованных лопастей ветряных турбин на местную свалку.

«Это наименее проблемные отходы с точки зрения охраны окружающей среды из всех, что мы когда-либо получали», — пояснила она AWEA.«У нас есть шины, асбест, загрязненная почва, довольно неприятные вещи».

В отчете

AWEA также отмечается, что Vestas Wind Systems A / S, один из крупнейших в мире производителей ветряных турбин, поставил перед собой цель отказаться от традиционных лопастей турбин к 2040 году.

Сделать лопасть ветряной турбины непросто. Обычные лезвия требуют много труда. Они представляют собой сэндвич, состоящий из стекловолокна, листов пробкового дерева и химического вещества, называемого эпоксидной термореактивной смолой. Тепловая печь необходима для придания лопастям правильной формы, прочности, гладкости и гибкости, чтобы ловить ветер и вращать турбину.

Новое лезвие NREL использует большинство этих компонентов, но связывает их вместе с помощью термопластичной смолы, которая может затвердеть и принять форму лезвия при комнатной температуре. По окончании срока службы его также можно утилизировать, нагревая до жидкой смолы, которую затем можно повторно использовать для изготовления новых лезвий.

Это сводит к минимуму проблему отходов, которая стала более сложной в Европе после того, как Европейский Союз запретил вывозить старые лезвия на свалки. Новая смола называется Elium и производится Arkema Inc., французская компания с офисами в короле Пруссии, штат Пенсильвания, Arkema работает с NREL над разработкой лезвия, пригодного для вторичной переработки.

Робин Мюррей, инженер-исследователь, которая создавала новые лезвия в лаборатории NREL, говорит, что в лаборатории они проходят стресс-тесты по сравнению с обычными лезвиями. Среди прочего, тесты показывают, что новые лопасти обладают так называемым «большим« демпфирующим эффектом », что означает, что они уменьшают вызываемые ветром вибрации, доставляющие неудобства людям, которые могут сократить срок службы конструкций турбин.