Bê tông in 3D giúp xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng gió ngoài khơi
Ngày tạo: 18/09/2020 2:36:19 CHCác báo cáo cho biết, gió ngoài khơi nước Mỹ có thể được sử dụng để tạo ra hơn gấp đôi công suất điện tổng hợp của tất cả các nhà máy điện của quốc gia.
Nhưng xây dựng tuabin gió ngoài khơi là tốn kém, đòi hỏi phần để được vận chuyển ít nhất 30 dặm từ bờ biển.
Các kỹ sư của Đại học Purdue đang tiến hành nghiên cứu cách chế tạo những bộ phận này từ bê tông in 3D, một loại vật liệu rẻ tiền hơn cũng có thể cho phép các bộ phận nổi lên một địa điểm từ một nhà máy trên bờ.
Pablo Zavattieri, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Xây dựng Purdue’s Lyles cho biết: “Một trong những vật liệu hiện nay được sử dụng để sản xuất neo cho tuabin gió nổi là thép. “Tuy nhiên, kết cấu thép thành phẩm đắt hơn nhiều so với bê tông”.
Các phương pháp sản xuất bê tông thông thường cũng yêu cầu khuôn để định hình bê tông thành cấu trúc mong muốn, điều này làm tăng thêm chi phí và hạn chế khả năng thiết kế. In 3D sẽ loại bỏ các chi phí của khuôn này.
Các nhà nghiên cứu đang hợp tác với RCAM Technologies, một công ty khởi nghiệp được thành lập để phát triển sản xuất phụ gia bê tông cho công nghệ năng lượng gió trên bờ và ngoài khơi, và Công ty Công nghệ gió nổi (FWTC). RCAM Technologies và FWTC quan tâm đến việc xây dựng các cấu trúc bê tông in 3D bao gồm tháp tuabin gió và các mỏ neo.
Jason Cotrell, Giám đốc điều hành của RCAM Technologies cho biết: “Năng lực và cơ sở vật chất đẳng cấp thế giới của Purdue sẽ giúp chúng tôi phát triển những sản phẩm này cho các sản phẩm nước ngoài cho các thị trường quốc tế, ven biển và Hồ Lớn của Hoa Kỳ. “Ngành công nghiệp của chúng tôi cũng cần các trường đại học như Purdue để cung cấp sinh viên đại học chất lượng hàng đầu cho nhu cầu của lực lượng lao động đối với những công nghệ tiên tiến này.”
Công trình này cũng được tài trợ bởi chương trình INTERN của Quỹ Khoa học Quốc gia.
Nhóm đang phát triển một phương pháp liên quan đến việc tích hợp cánh tay robot với một máy bơm bê tông để chế tạo các kết cấu và neo tuabin gió.
Dự án này là sự tiếp nối nghiên cứu của nhóm về các vật liệu làm từ xi măng in 3D thành các thiết kế có nguồn gốc sinh học, chẳng hạn như các thiết kế sử dụng cấu trúc mô phỏng khả năng chịu áp lực của vỏ động vật chân đốt.
Nghiên cứu hiện tại của nhóm liên quan đến việc mở rộng quy mô in 3D của họ bằng cách tạo ra một loại bê tông đặc biệt - sử dụng hỗn hợp xi măng, cát, cốt liệu và phụ gia hóa học để kiểm soát độ ổn định hình dạng khi bê tông vẫn ở trạng thái mới.
Jeffrey Youngblood, giáo sư kỹ thuật vật liệu tại Purdue cho biết: “Năng lượng gió ngoài khơi là một nền tảng gần như hoàn hảo để thử nghiệm in 3D.
Mục đích là để hiểu tính khả thi và đặc tính cấu trúc của bê tông in 3D được sản xuất trên quy mô lớn hơn những gì nhóm đã nghiên cứu trước đây trong phòng thí nghiệm.
“Ý tưởng mà chúng tôi có cho dự án này là mở rộng một số khái niệm thiết kế hấp dẫn sinh học mà chúng tôi đã chứng minh ở quy mô nhỏ hơn với việc in 3D hồ xi măng và để kiểm tra chúng trên quy mô lớn hơn,” Mohamadreza “Reza” Moini, một Bằng tiến sĩ. ứng viên ngành kỹ thuật dân dụng tại Purdue.
Các nhà nghiên cứu sẽ xác định xem trọng lực ảnh hưởng như thế nào đến độ bền của cấu trúc in 3D quy mô lớn hơn. Nghiên cứu mở rộng quy mô cũng có thể được áp dụng để tối ưu hóa và gia cố các cấu trúc nói chung.
Jan Olek, James H. và Carol H. Cure cho biết: “In các mẫu hình học bên trong cấu trúc và có thể sắp xếp các sợi qua hoặc xoay quanh việc phân bố thép là hai khả năng chúng tôi đã xem xét để tối ưu hóa và gia cố cấu trúc. Giáo sư Kỹ thuật Xây dựng.
Nghiên cứu đang được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Robert L. và Terry L. Bowen để Nghiên cứu Kỹ thuật Xây dựng Quy mô lớn.
Amit Varma, Giáo sư kỹ thuật xây dựng Karl H. Kettelhut của Purdue và giám đốc Phòng thí nghiệm Bowen, và Christopher Williams, trợ lý giáo sư kỹ thuật dân dụng, đang hỗ trợ triển khai robot như một phần của dự án nội bộ trong Trường Kỹ thuật dân dụng Lyles và giữa các nhóm chuyên ngành của kỹ thuật vật liệu và kỹ thuật kết cấu.
Nguồn: purdue
Tags: artec eva artec scanner artec 3d scanner artec spider artec eva 3d scanner artec 3d scanner price artec eva price artec eva scanner artec spider scanner artec eva 3d artec eva 3d scanner price artec 3d spider artec spider 3d scanner price máy quét artec máy quét 3d cầm tay máy quét 3D máy scan mini artec máy scan artec máy scan cầm tay máy scan 3d
.jpg)
.jpg)