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

LOTTE Mart Nam Sài Gòn tiết kiệm 24% điện năng mỗi năm nhờ nền tảng AI BEMS

15/11/2024

Hiệu quả sử năng lượng mặt trời trong sản xuất nông nghiệp 29/10/2024

Việc sử dụng năng lượng mặt trời đã giúp các hộ nông dân tiết kiệm được chi phí tiền điện đáng kể mỗi tháng, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Các biện pháp tiết kiệm điện trong trường học 25/10/2024

Tiết kiệm điện ở các trường học không chỉ giúp giảm chi phí hoạt động góp phần bảo vệ môi trường mà còn tuyên truyền, giáo dục cho học sinh về sử dụng năng lượng hiệu quả.
Phát triển hệ thống đèn năng lượng mặt trời, đèn led trong thắp sáng 17/10/2024

Nhằm góp phần thực hiện giảm sử dụng nguồn điện lưới quốc vào mục đích công cộng; huyện Cầu Kè, tỉnh Trà Vinh đang từng bước triển khai sử dụng nguồn điện năng lượng mặt trời, sử dụng đèn có công suất thấp (đèn led) cho các hoạt động công cộng, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng điện an toàn, tiết kiệm; giảm tải nguồn điện lưới quốc gia...
Giảm đến 50% điện năng khi sử dụng đèn Led kích thích thanh long trái vụ 17/10/2024

Sử dụng bóng đèn Led năng suất và chất lượng thanh long tương đương như khi sử dụng đèn compact, nhưng điện năng tiêu thụ giảm 50%.
Tiết kiệm năng lượng là chìa khóa giúp doanh nghiệp Việt Nam phát triển bền vững 15/10/2024

Ông Mạch Đình Khoa, Giám đốc Phát triển Chiến lược Kinh doanh và Hoạt động Thương mại của Schneider Electric cho rằng, việc tiết kiệm năng lượng không chỉ là xu hướng mà còn là yếu tố quyết định để các doanh nghiệp Việt Nam duy trì lợi thế cạnh tranh. Để đạt được mục tiêu này, cần có những giải pháp thiết thực, sự đồng hành của Chính phủ và sự quyết tâm từ chính các doanh nghiệp.
Morrisons thử nghiệm tăng nhiệt độ tủ đông để tiết kiệm năng lượng 15/10/2024

Mười cửa hàng trong chuỗi siêu thị nổi tiếng tại nước Anh - Morrisons sẽ tăng nhiệt độ tủ đông từ -18oC lên -15oC. Đây được cho là nỗ lực thay đổi trước áp lực phải cải tiến từ tiêu chuẩn nền công nghiệp đã tồn tại lâu năm.
Tiết kiệm điện vừa ích nước, vừa lợi nhà 14/10/2024

Trong nhiều năm qua, Điện lực Cẩm Khê (PC Phú Thọ) đã xây dựng kế hoạch tuyên truyền tiết kiệm điện tới các khách hàng sử dụng điện, hướng tới việc đảm bảo cung cấp điện an toàn, ổn định phục vụ khách hàng trên địa bàn toàn huyện ngày càng tốt hơn.
Thư viện công cộng tiết kiệm năng lượng tại Mỹ 08/10/2024

Các tấm pin mặt trời một chiều có công suất 64Kw tại Buder và Julia Davis dự kiến sẽ tạo ra 161.940 kWh trong năm đầu tiên sản xuất, giúp tiết kiệm hơn 18.700 đô la mỗi năm.