NREL и Arkema продвигают перерабатываемые термопластичные композитные лопасти ветряков

Фото: NREL

С целью создания перерабатываемых лопастей ветряков исследователи Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL, Голден, Колорадо, США), в партнерстве с Arkema Inc. (Кинг-оф-Пруссия, Пенсильвания, США), недавно продемонстрировали выполнимость термопластичной смолы и подтвердили её структурную целостность на термопластичном композитном лопасти, изготовленной в NREL.

NREL также объявила о разработке техноэкономической модели для изучения экономических выгод использования термопластичной смолы в лопастях. Согласно NREL, производство лопастей ветряков с термопластичными смолами, в отличие от традиционных термореактивных смол вроде эпоксидных, сделало бы лопасти более перерабатываемыми и также позволило бы более длинные, более легкие и дешевле лопасти — низкие затраты за счет способности отвердевать термопластичную смолу NREL при комнатной температуре, устраняя связанные процессные и трудовые затраты. Новый процесс, определили исследователи, мог бы сделать лопасти примерно на 5% дешевле в производстве.

NREL является домом для объекта Composites Manufacturing Education and Technology (CoMET) на кампусе Flatirons بالقرب Болдера, Колорадо. Там исследователи проектируют, производят и тестируют композитные лопасти ветряков. Они ранее продемонстрировали выполнимость термопластичной смольной системы, изготовив 9-метровую композитную лопасть ветряка. За этим демонстрацией последовало производство и структурная валидация 13-метровой термопластичной композитной лопасти по сравнению с практически идентичной термореактивной лопастью. Эта работа, в сочетании с работой Arkema и других партнеров Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI, Ноксвилл, Теннесси, США), продемонстрировала преимущества перехода от термореактивной смольной системы. Термопластичная смола также может позволить производителям строить лопасти на месте, говорит NREL, устраняя проблему, с которой сталкивается индустрия, поскольку она трендует к более крупным и длинным лопастям.

«С термореактивными смольными системами это почти как когда ты жаришь яйцо. Ты не можешь обратить это назад», — говорит Дерек Берри, старший инженер в NREL. «Но с термопластичной смольной системой ты можешь сделать лопасть из неё. Ты нагреваешь её до определенной температуры, и она расплавляется обратно. Ты можешь вернуть жидкую смолу и переиспользовать её». Берри является соавтором новой статьи под названием «Структурное сравнение термопластичной композитной лопасти ветряка и термореактивной композитной лопасти ветряка», которая появляется в журнале Renewable Energy.