Исследовательский центр компании General Electric разрабатывает новое водоотталкивающее покрытие для турбин, которое позволит расширить географию использования ветроэлектростанций. Этот гидрофобный нано-материал позволяет защитить различного рода поверхности от атмосферного обледенения, льда, образующегося на определенных высотах или на уровне моря при холодном климате.
Вот что рассказывает Джозеф Винсикуэра, один из авторов этого проекта: «Для лопасти ветряной турбины, которая достигает 60 метров в длину, образующийся на ней слой льда не может идти на пользу, создавая помеху вращению и снижая эффективность установки в целом. Для двигателя самолета, летящего на высоте 10 000 метров, обычно применяются инженерные решения для предотвращения обледенения, но это выливается в огромные затраты энергии. Но что, если мы сможем нанести на эти узлы и механизмы специальное нано-покрытие, которое отталкивает воду? И что, если это покрытие может также отталкивать лед? Если мы сможем отказаться от необходимости использовать энергоемкие системы для предотвращения обледенения, мы можем рассчитывать на значительное повышение энергетической эффективности. Для ветряной турбины, например, это будет означать значительное увеличение количества производимой энергии».
Ученые компании во главе с Винсикуэрой начали работу над проектом уже довольно давно, но особого энтузиазма со стороны возможных инвесторов и потенциальных реализаторов новинки не встречали. Все изменилось после 2010 года, когда в Миннесоте в прямом смысле этого слова замерз ветряной парк: ветротурбины остановились из-за обледенения поверхности. После этого многим стало ясно, что проект Винсикуэры более чем актуален, хотя бы, для ветроэнергетики.
Сейчас исследования нового материала находятся на лабораторной стадии. Создан целый комплекс, оснащенный новейшими ветряными туннелями, в которых проводятся эксперименты с новыми материалами. В распоряжении ученых находится так же ряд установок, воссоздающих практически любые погодные условия: форсированную песчаную эрозию, искусственное УФ облучение. Все это делается для того, чтобы убедиться – материал, который они создают, достаточно устойчив для реального применения. На данный момент нано-покрытие эффективно справляется со льдом, образованным в атмосфере – поверхность обладает низкой адгезионной способностью – лед очень плохо удерживается на ней, другими словами не примерзает.
Ученые компании утверждают, что предотвращая оседание капель воды на лопастях турбин и двигателях самолетов, гидрофобное покрытие будет служить постоянным пассивным антиобледенителем — реальной альтернативой дорогостоящим мероприятия по обогреву установок и незамерзающим химическим реагентам.
Исследователи продолжают работать над материалом, адаптируя его для различных областей применения, одновременно с этим разрабатывая новые «противоледовые» покрытия, на которых лед не образуется вообще, действующие по схожему принципу. Поэтому можно говорить о том, что новые ветротурбины будут запущены в широкое производство уже совсем скоро.
Метки: 2014 г., ветротурбины, ветроэнергетика
