Трехмерный печатный бетон для строительства морской ветроэнергетической инфраструктуры

Ветер с берегов США может быть использован для выработки более чем удвоенной суммарной электрической мощности всех электростанций страны, говорится в отчетах.

Но строительство ветряных турбин в открытом море стоит дорого, для этого необходимо, чтобы части были отправлены на расстояние не менее 30 миль от берега.

Перспективный материал для ветроэнергетики

Инженеры университета Пердью изучают способ изготовления этих деталей из трехмерного бетона, более дешевого материала, который также позволит деталям доплыть до площадки с береговой станции.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Одним из материалов, используемых в настоящее время для изготовления якорей для плавучих ветряных турбин, является сталь", - говорит Пабло Заваттиери, профессор Школы гражданского строительства Lyles университета Пердью. "Однако готовые стальные конструкции намного дороже бетона".

Традиционные методы производства бетона также требуют использования пресс-формы для формовки бетона в желаемую конструкцию, что увеличивает затраты и ограничивает возможности проектирования. Трехмерная печать исключает расходы на эту форму.

Исследователи работают в сотрудничестве с RCAM Technologies, стартапом, основанным для разработки технологии производства бетонных добавок для наземных и морских ветроэнергетических технологий. RCAM Technologies заинтересована в строительстве 3-D печатных бетонных конструкций, включая башни ветряных турбин и якоря.

"Возможности и производственные мощности компании мирового класса помогут нам разрабатывать эти продукты для производства оффшорной продукции для Американских Великих озер, прибрежного и международного рынков", - сказал Джейсон Котрелл, генеральный директор RCAM Technologies. "Наша промышленность также нуждается в университетах, таких как Пердью, чтобы обеспечить высочайший уровень подготовки студентов для наших потребностей в рабочей силе для этих передовых технологий".

Работа также финансируется программой Национального научного фонда INTERN.

Команда разрабатывает метод, который будет включать в себя интеграцию манипулятора робота с бетононасосом для изготовления субструктур ветряных турбин и якорей.

Этот проект является продолжением исследований команды в области 3-D печати цементных материалов на основе био-инспирированных конструкций, например, конструкций, имитирующих способность оболочки членистоногих выдерживать давление.

Текущие исследования группы включают в себя расширение их 3-D печати путем формулировки специального бетона с использованием смеси цемента, песка и заполнителей, а также химических добавок для контроля устойчивости формы, когда бетон еще находится в свежем состоянии.

"Оффшорная ветроэнергетика является практически идеальной платформой для тестирования 3-D печати", - сказал Джеффри Янгблад (Jeffrey Youngblood), профессор кафедры материаловедения.

Цель состоит в том, чтобы понять целесообразность и конструктивное поведение бетона с 3-D печатью, произведенного в большем масштабе, чем то, что команда ранее изучала в лаборатории.

"Идея, которую мы имеем для этого проекта, состоит в том, чтобы расширить некоторые из концепций дизайна, основанных на биологическом дизайне, которые мы доказали в меньшем масштабе с помощью 3-D печати цементной пасты, и исследовать их в большем масштабе", - сказал Мохамадреза "Реза" Моини, кандидат наук в области гражданского строительства.

Исследователи определят, как гравитация влияет на долговечность крупномасштабной трехмерной печатной структуры. Исследования по масштабированию также могут быть применены для оптимизации и усиления конструкций в целом.

"Печать геометрических рисунков внутри структуры и возможность упорядочить нити или играть с распределением стали - это обе возможности, которые мы рассмотрели для оптимизации и усиления конструкций", - сказал Ян Олек, профессор гражданского строительства Джеймс Х. и Кэрол Х. Куре. опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet