NREL展示可持續(xù)海洋能源技術(shù)：3D打印金屬潮汐風(fēng)機(jī)翼梁的可行性
海洋能源是可再生能源行業(yè)中前景廣闊的一部分。它利用水流、潮汐等自然現(xiàn)象的動(dòng)能，并將其轉(zhuǎn)化為清潔能源，為沿海社區(qū)提供電力。根據(jù)美國能源效率和可再生能源辦公室的數(shù)據(jù)，2019年海洋能源資源將占美國發(fā)電總量的57%。
海洋能源是可再生能源行業(yè)中前景廣闊的一部分。它利用水流、潮汐等自然現(xiàn)象的動(dòng)能，并將其轉(zhuǎn)化為清潔能源，為沿海社區(qū)提供電力。根據(jù)美國能源效率和可再生能源辦公室的數(shù)據(jù)，2019年海洋能源資源將占美國發(fā)電總量的57%。換句話說，海洋能源擁有巨大的潛力，并且正在進(jìn)行許多旨在推進(jìn)開發(fā)的創(chuàng)新項(xiàng)目。
2024年5月7日，美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的研究人員與太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室合作領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)項(xiàng)目，旨在利用增材制造技術(shù)增強(qiáng)海洋能源技術(shù)，特別關(guān)注潮汐發(fā)電，即利用渦輪技術(shù)將潮汐水中的能量轉(zhuǎn)化為電力。
△3D打印潮汐風(fēng)機(jī)翼梁
網(wǎng)格測(cè)試聚合物和金屬3D打印技術(shù)
過去兩年，該項(xiàng)目一直在測(cè)試和分析潮汐風(fēng)機(jī)翼梁的開發(fā)和生產(chǎn)過程中所涉及的各種材料和打印技術(shù)。翼梁是風(fēng)機(jī)組件內(nèi)的承載部件，用于將葉片固定到位。該部件不僅必須能夠支風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)，還必須能夠承受海洋環(huán)境的腐蝕力。
經(jīng)過一些評(píng)估，研究人員發(fā)現(xiàn)熱塑性3D打印并不適合這種特定應(yīng)用，而生產(chǎn)潮汐風(fēng)機(jī)翼梁的最佳選擇是不銹鋼和激光金屬沉積。事實(shí)證明，優(yōu)化關(guān)鍵組件的運(yùn)行對(duì)于海洋能源主要生產(chǎn)商（如海上風(fēng)電場(chǎng)）的成功至關(guān)重要。
NREL機(jī)械工程師兼海洋能源增材制造研究首席研究員Paul Murdy說道：“我們通過3D打印開辟了一個(gè)真正獨(dú)特的設(shè)計(jì)空間。這個(gè)項(xiàng)目證明了增材制造有潛力生產(chǎn)出非常堅(jiān)固、堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，這將有利于海洋能源?！?/h1>
△潮汐風(fēng)機(jī)翼梁正在使用液壓執(zhí)行器進(jìn)行測(cè)試
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