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

Bộ Năng lượng Philippines ghi nhận mức giảm mạnh tiêu thụ điện và nhiên liệu nhờ siết chặt các biện pháp tiết kiệm năng lượng

04/11/2026

Thúc đẩy doanh nghiệp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng 22/10/2026

Doanh nghiệp công nghiệp được kết nối với các giải pháp công nghệ, tài chính nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm chi phí sản xuất.
Quỹ tài chính xanh tại Singapore tài trợ hai dự án cánh buồm gió tiết kiệm nhiên liệu cho tàu biển 21/10/2026

Quỹ Công nghệ Hiệu quả Năng lượng (FEET) lần đầu cấp vốn cho hai dự án lắp đặt hệ thống cánh buồm hút gió trên tàu biển của Eastern Pacific Shipping (EPS), doanh nghiệp vận tải biển có trụ sở tại Singapore.
EU đầu tư 3,8 tỷ USD cho 77 dự án công nghệ sạch, thúc đẩy sử dụng năng lượng hiệu quả 20/10/2026

Mới đây, Ủy ban Châu Âu thông báo đã lựa chọn 77 dự án công nghệ hướng tới phát thải ròng bằng 0 để nhận khoản tài trợ trị giá 3,4 tỷ euro (tương đương 3,8 tỷ USD) thông qua Hệ thống mua bán phát thải của Liên minh châu Âu (EU ETS). Các dự án bao gồm nhiều giải pháp, từ giảm phát thải trong các ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng, phát triển năng lượng tái tạo đến giao thông sạch và công nghệ hạt nhân tiên tiến.
Anh đầu tư 90 triệu bảng tận dụng nhiệt thải từ trung tâm dữ liệu, cung cấp nhiệt cho 750.000 hộ gia đình 19/10/2026

Chính phủ Anh công bố kế hoạch đầu tư 90 triệu bảng Anh nhằm tận dụng nhiệt thải từ các trung tâm dữ liệu để cung cấp nhiệt cho khoảng 750.000 hộ gia đình, góp phần giảm chi phí sưởi ấm. Dự án tập trung phát triển các mạng lưới cấp nhiệt mới, đồng thời nâng cấp hạ tầng hiện có để đưa nước nóng đến người dân tại London và nhiều địa phương khác.
Hiệu quả năng lượng toàn cầu dự kiến cải thiện 3% mỗi năm tính đến 2030 17/10/2026

Theo Cơ quan Năng lượng tái tạo Quốc tế (IRENA), hiệu quả năng lượng toàn cầu dự kiến cải thiện 3% mỗi năm cho đến năm 2030 nếu các chính sách hiện hành tiếp tục được duy trì.
Tiết kiệm năng lượng là động lực tăng sức cạnh tranh 15/10/2026

Khi chuẩn xanh của chuỗi cung ứng toàn cầu ngày càng siết chặt, tiết kiệm năng lượng không còn là bài toán cắt giảm chi phí mà là con đường nâng sức cạnh tranh.
Bulgaria cải tạo 570 tòa nhà, tiết kiệm ít nhất 30% năng lượng tại mỗi công trình 12/10/2026

Các dự án nâng cấp hiệu quả sử dụng năng lượng tại hơn 570 công trình xây dựng không phải là nhà ở tại Bulgaria đã cắt giảm ít nhất 30% mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp tại từng cơ sở. Chương trình được triển khai trên toàn quốc bởi Bộ Phát triển Khu vực và Công trình Công cộng Bulgaria.