یک تیم تحقیقاتی آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (NREL) در حال آزمایش تولید پره های مدرن توربین بادی با طراحی های بسیار مهندسی شده و پرینت سه بعدی است که از سیستم رزین ترموپلاستیک استفاده می کند. توربین‌های بادی به دلیل قابلیت شان در کاهش ردپای کربن و اثرات زیست‌محیطی ترویج می‌شوند. در سال‌های اخیر، مزایای AM توسط این بخش از صنعت انرژی مورد بررسی قرار گرفته است، زیرا وقتی صحبت از انرژی‌های تجدیدپذیر به میان می‌آید، پارادوکس تولید بیهوده همچنان حوزه تحقیقات و نوآوری مستمر است. این موضوع چنان مورد توجه قرار گرفت که در اوایل سال جاری، وزارت انرژی ایالات متحده حتی به دانشگاه‌ها و رهبران صنعت، کمک مالی برای توسعه قالب‌های تیغه باد مرکب پرینت سه بعدی و اجزای تیغه با استفاده نهایی ارائه کرد.
طراحی توربین‌های بادی موجود بر روی سیستم‌های رزین گرماسخت مانند اپوکسی‌ها، پلی استرها و وینیل استرها، پلیمرها متکی است. Derek Berry، مهندس ارشد فناوری باد و سرپرست تیم NREL گفت: “هنگامی که تیغه‌ای با سیستم رزین ترموست تولید می‌کنید، نمی‌توانید این فرآیند را معکوس کنید، این موضوع همچنین بازیافت تیغه را مشکل می‌کند.» تیم NREL با چندین مؤسسه برای توسعه سیستم‌هایی کار کرد که از ترموپلاستیک‌ها استفاده می‌کردند، برخلاف مواد گرماسخت، ترموپلاستیک‌ها را می‌توان برای جدا کردن پلیمرهای اصلی گرم کرد و امکان بازیافت‌پذیری پایان عمر (EOL) را نیز فراهم کرد.
طبق تحقیقات آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA)، میانگین طول عمر یک توربین بادی تقریباً 20 سال است. با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی برای ساخت تیغه های ترموپلاستیک، این امر به طور قابل توجهی قابلیت بازیافت تیغه ها را بهبود می بخشد. علاوه بر این، پرینت سه بعدی وزن و هزینه تیغه توربین را حداقل 10 درصد کاهش می دهد و زمان تولید را نیز تا 15 درصد کاهش می دهد.
با افزایش قابلیت بازیافت تیغه ها، این قطعات تیغه های ترموپلاستیک را می توان با استفاده از فرآیند جوشکاری حرارتی به یکدیگر متصل کرد که اساساً نیاز به چسب های مضر برای محیط زیست را از بین می برد. Berry، سرپرست تیم، توضیح داد: “با دو قطعه ی تیغه‌های گرمانرم، می‌توانید آن‌ها را به یکدیگر نزدیک کرده و از طریق اعمال گرما و فشار، آن‌ها را پیوند بزنید. این امکان با مواد ترموست وجود ندارد.” در نهایت، این تیم امیدوار است که تیغه‌های سبک‌تر، بلندتر، کم‌هزینه‌تر و کارآمدتر ایجاد کند که همه اجزای ضروری برای افزایش حضور انرژی بادی در ایالات متحده به عنوان بخشی از هدف کاهش گازهای گلخانه‌ای را فراهم آورند.
برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید به بیانیه مطبوعاتیبیانیه مطبوعاتی منتشر شده مراجعه کنید.