O que a tecnologia de impressora 3D pode fazer para resolver a falta de energia?

À medida que a eficiência energética torna-se cada vez mais importante para a futura estabilidade do ambiente e dos ecossistemas da Terra, o poder da energia eólica parece ser a aposta mais segura para a indústria e o governo em todo o mundo. Usar rajadas naturais da Terra pode parecer ser Solução ideal, mas ainda há algumas limitações que impedem a energia eólica de substituir os combustíveis fósseis. O problema com a direção da turbina é um dos principais problemas que atualmente o impedem, mas com a ajuda da impressão 3D, a inicialização na Califórnia pode ter encontrado uma solução .

Para capturar a maior quantidade possível de energia natural, as turbinas eólicas precisam de altura e lâminas enormes para aproveitar as rajadas mais altas da atmosfera. Nos Estados Unidos, a altura média da turbina é atualmente de apenas mais de 80 metros. No entanto, os componentes dessas turbinas podem ser difíceis de distanciar Armazenamento e transporte, as questões logísticas envolvidas nesta tecnologia relativamente nova podem eventualmente custar muito dinheiro e reduzir sua atratividade como fonte eficiente de energia.

A RCAM Technologies recebeu recentemente uma subvenção de US $ 1,25 milhões da California Energy Commission (CEC) para o desenvolvimento e teste de tecnologia de impressão 3D para a construção de torres de turbinas de concreto no local do projeto. O uso da impressão em 3D no campo pode indicar a direção da indústria de energia eólica, uma vez que permite Usando as mesmas turbinas gigantes sem os custos logísticos proibitivos.

Se o projeto se revelar bem sucedido, a impressão em 3D pode ser usada para construir turbinas que são quase duas vezes maiores do que as existentes. A RCAM Technologies espera construir uma torre de 140 metros ou mais usando tecnologia de fabricação de aditivos de concreto armado, alimentada pela National Renewable Energy Criado pelo ex-aluno da NREL Jason Cotrell, a empresa deixou a NREL em maio buscando financiamento para desenvolver a tecnologia.

Com base na ferramenta de modelagem LCOE do Energy Cost da NREL, a empresa estima que uma torre de 140 metros adicionará mais de 20% da produção de eletricidade em locais moderados de windshear, o que permitirá parques eólicos em locais de baixa energia O custo é reduzido em 11%. As torres mais recentes aumentarão o fator de capacidade para gerar eletricidade a um custo menor, permitindo que a turbina eólica obtenha um vento mais estável e robusto.

O sistema de impressão 3D do RCAM deve ser capaz de construir uma torre de turbinas eólicas no campo em um dia a metade do custo de uma torre de aço tradicional. A construção e teste de protótipos serão realizados em colaboração com UC Irvine no laboratório de engenharia civil da escola Metade da nova maneira de fabricar, a parte superior da fabricação de torre de aço cônica tradicional.

O financiamento do RCAM faz parte dos esforços da Comissão de Energia da Califórnia para alcançar os novos objetivos de eficiência que espera duplicar a eficiência energética do uso de eletricidade e gás até 2030, conforme exigido pelo Senado Bill No. 350. A Lei estabelece esses novos objetivos Para apoiar o objetivo climático a longo prazo da Califórnia de reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 40% até 2030 para os níveis de 1990.

Durante mais de uma década, as torres de vento de concreto foram construídas na Europa, mas seus métodos de construção tendem a ser mais tradicionais do que os propostos pelo RCAM. Embora os novos métodos de fabricação de aditivos possam resultar em economias significativas nos custos de logística, eles também podem aumentar se forem implementados em grande escala O tempo necessário para construir uma nova turbina.

De acordo com Aaron Barr, um consultor sênior da MAKE Consulting, um instituto de pesquisa de energia eólica, este ciclo de construção mais longo pode trazer suas próprias desvantagens, Barr disse: "Porque todo o equipamento da turbina foi entregue ao site, A maioria dos parques eólicos dos EUA é capaz de instalar turbinas a uma velocidade de 1 ou mais por dia. "O uso de soluções de torre de concreto no local resultou em ciclos de instalação significativamente aumentados e aumento dos custos de desenvolvimento de exploração eólica e riscos de implementação".

As melhores estações de energia eólica do país estão localizadas principalmente nas Great Plains, mas a eficiência em outras partes dos Estados Unidos ainda não é alta, e a NREL propôs uma turbina mais alta como uma solução potencial na reunião da American Wind Energy Association em maio deste ano.

Uma equipe disse: "Fora da turbina eólica do centro da cidade, o desempenho médio ainda não alcançou o nível necessário para competir com o gás natural de baixo custo e (mais e mais) PV solar de baixo custo, especialmente em tempos de crescimento de carga relativamente baixo Pesquisadores da NREL. "A avaliação contínua da tecnologia de torre parece ser útil para expandir a cobertura geográfica da energia eólica, e alcançar um nível de hub maior pode ainda gerar melhorias significativas em componentes de capacidade em todo o país.

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