Giảm trọng lượng, tăng độ cứng cánh quạt tuabin gió bằng polyurethane

13/09/2011

Để thu được nhiều năng lượng hơn từ gió, cánh quạt của các tuabin gió không ngừng được gia tăng kích cỡ và đường kính rô-tơ hiện tại đã lên đến 100 m.

Để thu được nhiều năng lượng hơn từ gió, cánh quạt của các tuabin gió không ngừng được gia tăng kích cỡ và đường kính rô-tơ hiện tại đã lên đến 100 m. Mặc dù cánh quạt lớn giúp mở rộng vùng bao phủ nhưng độ lớn cũng tỉ lệ thuận với trọng lượng và cần phải có nhiều gió hơn để làm quay rô-tơ. Vậy làm thế nào để duy trì kích thước cánh quạt mà vẫn giữ cho trọng lượng nhẹ và độ bền cao? Mới đây, một nhà nghiên cứu đến từ đại học Case Western Reserve đã chế tạo một nguyên mẫu cánh quạt làm bằng các vật liệu có thể đáp ứng mục tiêu đặt ra.

Loại cánh quạt mới được phát triển bởi Marcio Loos – nhà nghiên sau tiến sĩ tại khoa kỹ thuật và khoa học cao phân tử đại học Case Western Reserve. Đây là cách quạt sử dụng vật liệu polyurethane gia cố bằng ống nano cacbon đầu tiên trên thế giới. Cánh quạt có độ dài 73,6 cm với trọng lượng nhẹ hơn, cứng và bền hơn so với cánh quạt truyền thống. Độ cứng của cánh quạt là một yếu tố quan trọng bởi cánh quạt sẽ bị uốn cong trong gió và một khi mất hình dạng tối ưu, tuabin sẽ thu được ít năng lượng hơn.

Để phát triển hoàn thiện nguyên mẫu, Loos đã hợp tác cùng các đồng nghiệp tại đại học Case Western Reserve và các nhà khảo sát đến từ viện khoa học vật liệu Bayer ở Pittsburgh và công ty Molded Fiber Glass tại Ashtabula, bang Ohio (Mỹ). Loos đã so sánh đặc tính của vật liệu mới và đặc tính của sợi thủy tinh nhựa thường được dùng để chế tạo cánh quạt tuabin hiện nay.

"Kết quả thử nghiệm cơ học vật liệu polyurethane gia cố bằng ống nano cacbon cho thấy vật liệu này tốt hơn so với loại nhựa sử dụng trên các cánh quạt tuabin gió hiện tại," giáo sư kỹ thuật và khoa học vật liệu Ica Manas-Zloczower cho biết.

Sau khi so sánh vật liệu gia cố, các nhà nghiên cứu nhận ra rằng ống nano cacbon nhẹ hơn so với sợi cacbon và nhôm. Đối với cùng một đơn vị, ống nano cacbon nhẹ hơn sợi cacbon 5 lần và nhẹ hơn nhôm 60 lần. Trong khi đó, bài kiểm tra độ mỏi kim loại cho thấy vật liệu composite polyurethane có độ bền gấp 8 lần so với nhựa epoxy gia cố bằng sợi thủy tinh. Tương tự với bài thí nghiệm đứt gãy, polyurethane cũng có độ chịu lực gấp 8 lần. Ngoài ra, vật liệu cũng được cho là tốt hơn so với nhựa vinyl ester gia cố bằng bằng sợi thủy tinh – một loại vật liệu khác thường dùng để chế tạo cánh quạt tuabin.

Theo Tinhte.vn

Same Category

Signify giới thiệu hệ sinh thái chiếu sáng thông minh, tiết kiệm năng lượng

22/08/2026

Việt Nam tham gia đồng thuận Tuyên bố của Hội nghị Montreal về hiệu quả năng lượng 10/07/2026

Giới quan sát nhận định việc Việt Nam tham gia đồng thuận tuyên bố chung có ý nghĩa quan trọng khi nhu cầu điện trong nước tiếp tục tăng cùng quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa và chuyển đổi số.
Thái Lan đẩy mạnh chiến dịch tiết kiệm điện trên toàn quốc 10/06/2026

Trước áp lực tiêu thụ năng lượng tăng cao, Thái Lan triển khai hàng loạt biện pháp tiết kiệm điện tại công sở và khu vực dịch vụ trên toàn quốc.
Chuyên gia lý giải vì sao không nên chọn điều hòa giá rẻ, công nghệ cũ 08/06/2026

Chuyên gia lý giải vì sao không nên chọn điều hòa giá rẻ, công nghệ cũ
Amazon ký kết thỏa thuận triển khai công nghệ HVAC tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải trên toàn cầu 29/05/2026

Amazon vừa ký kết thỏa thuận triển khai công nghệ bơm nhiệt tiên tiến của Transaera trên toàn bộ mạng lưới tòa nhà toàn cầu sau 6 tháng thử nghiệm thành công. Ứng dụng vật liệu hút ẩm rắn thay thế phương pháp làm lạnh sâu truyền thống, giải pháp HVAC mới này giúp cắt giảm đến 40% điện năng tiêu thụ và loại bỏ hoàn toàn khí đốt tái nhiệt, đánh dấu bước đi thực tế của Amazon hướng tới mục tiêu Net Zero vào năm 2040.
Nhiều tỉnh, thành phố khuyến cáo sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả 26/05/2026

Bắc Bộ và Trung Bộ đang trong giai đoạn nắng nóng cao điểm của mùa hè năm nay, nhiều nơi nhiệt độ vượt ngưỡng 40 độ C. Ngành điện khuyến cáo người dân sử dụng điện tiết kiệm, hạn chế dùng điện trong giờ cao điểm để giảm áp lực cho hệ thống điện.
Điện lực miền Nam vượt kế hoạch tiết kiệm điện 25/05/2026

Trong 4 tháng đầu năm, Tổng Công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) đã tiết kiệm điện khoảng 1.117 triệu kWh, tương đương với 2,7% sản lượng điện tiêu thụ và vượt kế hoạch được giao.
Hộ gia đình dùng bao nhiêu điện mỗi tháng thì nên lắp điện mặt trời mái nhà? 18/05/2026

Hộ gia đình có tiền điện từ 800 ngàn đồng mỗi tháng trở lên có thể cân nhắc lắp điện mặt trời mái nhà.
Nhiều quốc gia kêu gọi người dân tiết kiệm năng lượng 13/05/2026

Trong bối cảnh xung đột tại Trung Đông tiếp tục đẩy giá năng lượng tăng cao, nhiều quốc gia đã kêu gọi người dân thực hiện các biện pháp cần thiết nhằm giảm tiêu thụ năng lượng.