Riset manufaktur lanjutan NREL menggerakkan bilah turbin angin ke arah daur ulang
Energy

Riset manufaktur lanjutan NREL menggerakkan bilah turbin angin ke arah daur ulang


Peneliti NREL Robynne Murray bekerja pada bilah turbin komposit termoplastik di Fasilitas Pendidikan dan Teknologi Manufaktur Komposit di Kampus Flatirons NREL. Kredit: Dennis Schroeder, NREL

Bahan baru untuk bilah angin yang dapat didaur ulang dapat mengubah industri angin, menjadikan energi terbarukan lebih berkelanjutan daripada sebelumnya sambil menurunkan biaya dalam prosesnya.

Penggunaan resin termoplastik telah divalidasi di National Renewable Energy Laboratory (NREL). Para peneliti mendemonstrasikan kelayakan resin termoplastik dengan membuat bilah turbin angin sepanjang 9 meter menggunakan resin baru ini, yang dikembangkan oleh perusahaan Pennsylvania bernama Arkema Inc. Para peneliti sekarang telah memvalidasi integritas struktural dari komposit termoplastik sepanjang 13 meter. blade, juga diproduksi di NREL.

Selain aspek daur ulang, resin termoplastik dapat memungkinkan bilah yang lebih panjang, lebih ringan, dan berbiaya lebih rendah. Pisau manufaktur yang menggunakan sistem resin termoset saat ini membutuhkan lebih banyak energi dan tenaga kerja di fasilitas manufaktur, dan produk akhirnya sering kali berakhir di tempat pembuangan sampah.

“Dengan sistem resin termoset, hampir seperti ketika Anda menggoreng telur. Anda tidak dapat membalikkannya,” kata Derek Berry, insinyur senior di NREL. “Tapi dengan sistem resin termoplastik, Anda bisa membuat pisau darinya. Anda memanaskannya sampai suhu tertentu, dan itu meleleh kembali. Anda bisa mendapatkan resin cair kembali dan menggunakannya kembali.”

Berry adalah salah satu penulis makalah baru berjudul, “Perbandingan Struktural dari Pisau Turbin Angin Komposit Termoplastik dan Pisau Turbin Angin Komposit Termoset,” yang muncul di jurnal Energi terbarukan.

Penulis lain, juga dari NREL, adalah Robynne Murray, Ryan Beach, David Barnes, David Snowberg, Samantha Rooney, Mike Jenks, Bill Gage, Troy Boro, Sara Wallen, dan Scott Hughes.

NREL juga telah mengembangkan model teknoekonomi untuk mengeksplorasi manfaat biaya dari penggunaan resin termoplastik pada bilah. Bilah turbin angin saat ini dibuat terutama dari material komposit seperti fiberglass yang diinfuskan dengan resin termoset. Dengan resin termoset epoksi, proses pembuatannya memerlukan penggunaan panas tambahan untuk mengawetkan resin, yang menambah biaya dan waktu siklus bilah. Resin termoplastik, bagaimanapun, sembuh pada suhu kamar. Prosesnya tidak membutuhkan banyak tenaga kerja, yang menyumbang sekitar 40% dari biaya pisau. Proses baru, para peneliti menentukan, bisa membuat pisau sekitar 5% lebih murah untuk dibuat.

NREL adalah rumah bagi Fasilitas Pendidikan dan Teknologi Manufaktur Komposit (CoMET) di Kampus Flatirons dekat Boulder, Colorado. Di sana, para peneliti merancang, membuat, dan menguji bilah turbin komposit. Mereka sebelumnya menunjukkan kelayakan sistem resin termoplastik dengan membuat bilah turbin angin komposit 9 meter. Mereka mengikuti demonstrasi itu dengan membuat dan secara struktural memvalidasi pisau komposit termoplastik 13 meter dibandingkan dengan pisau termoset yang hampir identik. Pekerjaan ini, ditambah dengan pekerjaan oleh Arkema dan mitra Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation lainnya, menunjukkan keuntungan untuk menjauh dari sistem resin termoset.

“Bahan termoplastik menyerap lebih banyak energi dari beban pada baling-baling karena angin, yang dapat mengurangi keausan dari beban ini ke seluruh sistem turbin, yang merupakan hal yang baik,” kata Murray.

Resin termoplastik juga memungkinkan produsen untuk membuat bilah di lokasi, mengurangi masalah yang dihadapi industri karena trennya mengarah ke bilah yang lebih besar dan lebih panjang. Seiring bertambahnya ukuran bilah, begitu pula masalah tentang bagaimana mengangkutnya dari fasilitas manufaktur.



Informasi lebih lanjut:
Robynne E. Murray dkk. Validasi struktural dari pisau turbin angin komposit termoplastik dengan perbandingan dengan pisau komposit termoset, Energi terbarukan (2020). DOI: 10.1016 / j.renene.2020.10.040

Disediakan oleh Laboratorium Energi Terbarukan Nasional

Kutipan: Riset manufaktur lanjutan NREL menggerakkan bilah turbin angin ke arah daur ulang (2020, 18 November) diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-nrel-advanced-turbine-blades-recyclability.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK