Giảm trọng lượng, tăng độ cứng cánh quạt tuabin gió bằng polyurethane

13/09/2011

Để thu được nhiều năng lượng hơn từ gió, cánh quạt của các tuabin gió không ngừng được gia tăng kích cỡ và đường kính rô-tơ hiện tại đã lên đến 100 m.

Để thu được nhiều năng lượng hơn từ gió, cánh quạt của các tuabin gió không ngừng được gia tăng kích cỡ và đường kính rô-tơ hiện tại đã lên đến 100 m. Mặc dù cánh quạt lớn giúp mở rộng vùng bao phủ nhưng độ lớn cũng tỉ lệ thuận với trọng lượng và cần phải có nhiều gió hơn để làm quay rô-tơ. Vậy làm thế nào để duy trì kích thước cánh quạt mà vẫn giữ cho trọng lượng nhẹ và độ bền cao? Mới đây, một nhà nghiên cứu đến từ đại học Case Western Reserve đã chế tạo một nguyên mẫu cánh quạt làm bằng các vật liệu có thể đáp ứng mục tiêu đặt ra.

Loại cánh quạt mới được phát triển bởi Marcio Loos – nhà nghiên sau tiến sĩ tại khoa kỹ thuật và khoa học cao phân tử đại học Case Western Reserve. Đây là cách quạt sử dụng vật liệu polyurethane gia cố bằng ống nano cacbon đầu tiên trên thế giới. Cánh quạt có độ dài 73,6 cm với trọng lượng nhẹ hơn, cứng và bền hơn so với cánh quạt truyền thống. Độ cứng của cánh quạt là một yếu tố quan trọng bởi cánh quạt sẽ bị uốn cong trong gió và một khi mất hình dạng tối ưu, tuabin sẽ thu được ít năng lượng hơn.

Để phát triển hoàn thiện nguyên mẫu, Loos đã hợp tác cùng các đồng nghiệp tại đại học Case Western Reserve và các nhà khảo sát đến từ viện khoa học vật liệu Bayer ở Pittsburgh và công ty Molded Fiber Glass tại Ashtabula, bang Ohio (Mỹ). Loos đã so sánh đặc tính của vật liệu mới và đặc tính của sợi thủy tinh nhựa thường được dùng để chế tạo cánh quạt tuabin hiện nay.

"Kết quả thử nghiệm cơ học vật liệu polyurethane gia cố bằng ống nano cacbon cho thấy vật liệu này tốt hơn so với loại nhựa sử dụng trên các cánh quạt tuabin gió hiện tại," giáo sư kỹ thuật và khoa học vật liệu Ica Manas-Zloczower cho biết.

Sau khi so sánh vật liệu gia cố, các nhà nghiên cứu nhận ra rằng ống nano cacbon nhẹ hơn so với sợi cacbon và nhôm. Đối với cùng một đơn vị, ống nano cacbon nhẹ hơn sợi cacbon 5 lần và nhẹ hơn nhôm 60 lần. Trong khi đó, bài kiểm tra độ mỏi kim loại cho thấy vật liệu composite polyurethane có độ bền gấp 8 lần so với nhựa epoxy gia cố bằng sợi thủy tinh. Tương tự với bài thí nghiệm đứt gãy, polyurethane cũng có độ chịu lực gấp 8 lần. Ngoài ra, vật liệu cũng được cho là tốt hơn so với nhựa vinyl ester gia cố bằng bằng sợi thủy tinh – một loại vật liệu khác thường dùng để chế tạo cánh quạt tuabin.

Theo Tinhte.vn

Cùng chuyên mục

Bulgaria cải tạo 570 tòa nhà, tiết kiệm ít nhất 30% năng lượng tại mỗi công trình

12/10/2026

Malaysia đặt mục tiêu giảm 11,6% nhu cầu năng lượng vào năm 2035 03/09/2026

Malaysia đã gia hạn kế hoạch hành động 10 năm nhằm cải thiện hiệu quả năng lượng, với mục tiêu giảm 11,6% nhu cầu năng lượng vào năm 2035.
Signify giới thiệu hệ sinh thái chiếu sáng thông minh, tiết kiệm năng lượng 22/08/2026

Sáng 20/8, trong khuôn khổ chương trình Signify Innovation Day 2026 do Signify tổ chức tại Thành phố Hồ Chí Minh, các chuyên gia và đại diện doanh nghiệp đã chia sẻ nhiều giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm, quản lý chiếu sáng thông minh nhằm nâng cao hiệu quả vận hành công trình xây dựng lớn tại Việt Nam.
Ngành sản xuất kính nổi Thái Lan hướng tới các giải pháp tiết kiệm năng lượng và phát triển bền vững 19/08/2026

Ngành sản xuất kính nổi của Thái Lan đang trải qua một bước chuyển mình mạnh mẽ, vươn lên vượt qua vai trò truyền thống là nhà cung cấp vật liệu xây dựng thông thường để trở thành động lực thúc đẩy các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các công trình xây dựng bền vững.
Tuyên truyền, phổ biến và cập nhật các quy định mới về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả 14/08/2026

Chiều ngày 14/8/2026, tại Đà Nẵng, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công - Bộ Công Thương tổ chức Hội thảo tuyên truyền, phổ biến và cập nhật các quy định mới về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (SDNL TK&HQ).
Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả trong doanh nghiệp, công trình và hệ thống điện hiện đại 03/08/2026

Vừa qua, Khoa Quản lý Công nghiệp và Năng lượng, Trường Đại học Điện lực đã tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề "Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả trong doanh nghiệp, công trình và hệ thống điện hiện đại".
Quản lý, sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả 21/07/2026

Thực hiện Nghị quyết số 70-NQ/TW của Bộ Chính trị về bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045, Đảng ủy, Bộ Tư lệnh Vùng 4 Hải quân đã triển khai nhiều giải pháp nâng cao nhận thức và trách nhiệm của cán bộ, chiến sĩ trong quản lý, sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả.
Việt Nam tham gia đồng thuận Tuyên bố của Hội nghị Montreal về hiệu quả năng lượng 10/07/2026

Giới quan sát nhận định việc Việt Nam tham gia đồng thuận tuyên bố chung có ý nghĩa quan trọng khi nhu cầu điện trong nước tiếp tục tăng cùng quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa và chuyển đổi số.