Новый исследовательский проект может изменить то, как создаются ветряные турбины — начиная с материалов, из которых изготавливаются их лопасти. Германия делает ставку на естественные, возобновляемые ресурсы в производстве ветроустановок.
Инициатива, возглавляемая Кильским университетом прикладных наук (HAW Kiel) и судостроительной компанией Nuebold Yachtbau GmbH, нацелена на создание роторных лопастей полностью из натуральных материалов — льна, бальсы и павловнии. Исследователи надеются, что эти материалы смогут заменить стеклопластик и существенно сократить растущие объемы промышленных отходов отрасли.
К 2027 году команда планирует разработать прототип лопастей для небольших ветротурбин (с площадью ротора менее 200 квадратных метров).
Несмотря на бурный рост ветроэнергетики, главные сложности по-прежнему связаны с проектированием и утилизацией лопастей турбин.
Современные установки используют длинные и прочные стеклопластиковые лопасти, изготовленные из стекловолокна и эпоксидной смолы, способные выдерживать экстремальные погодные условия. Однако именно эта прочность делает их производство и утилизацию дорогостоящими и энергоемкими.
В результате отрасль ежегодно производит десятки тысяч тонн отходов, и, по оценкам, к 2050 году только в США объем отслуживших лопастей может достигнуть 2,2 миллиона тонн.
В новом немецком проекте исследователи делают ставку на естественные материалы, чтобы сделать производство ветротурбин более устойчивым.
На первом этапе команда планирует изучить несущие свойства подходящих природных волокон — льна, бальсы и павловнии. С помощью компьютерного моделирования специалисты создадут оптимальную форму лопастей и проверят их структурную прочность.
Первые модели пройдут испытания в аэродинамической трубе, где оценят их стабильность и эффективность. Если результаты окажутся успешными, проект перейдет к полному циклу производства, включая испытания на изгиб и долговечность.
Предварительные исследования уже показали перспективность замены стеклопластика натуральными композитами, в частности льняным волокном.