Větrná energie představuje „zelený“ zdroj energie, který vyrábí elektřinu bez znečištění a využívá nevyčerpatelnou sílu přírodního větru. Jak se větrné turbíny vyvíjejí směrem k vyšším výkonům, lopatky se prodlužují-, například lopatky běžných 1,5MW turbín měří 34–37 metrů a váží přibližně 6 tun (sklolaminát), což představuje značné technické problémy.
V současné době většina kompozitních čepelí používá polymer vyztužený skelnými vlákny{0}} (GFRP) kvůli nižším nákladům, zatímco polymer vyztužený uhlíkovými vlákny- (CFRP) se i přes vynikající celkový výkon používá jen omezeně. Než se CFRP stane hlavním proudem, je zapotřebí přechodné období. Přesto jsou kompozity z uhlíkových vláken-se svými výjimečnými vlastnostmi-ideálním materiálem pro lopatky větrných turbín. Mezi jejich výhody patří:
Poměr nízké hmotnosti a vysoké pevnosti-k-hmotnosti
CFRP čepele jsou o 30 % lehčí než GFRP protějšky. Toto snížení hmotnosti prochází kaskádou k hnacímu ústrojí, věži a plošině, čímž se snižuje hmotnost celého systému.
Zvýšená tuhost
CFRP nabízí více než dvojnásobnou tuhost než GFRP. To umožňuje nejen optimalizované návrhy před-ohnutých lopatek, ale také udržuje stabilní vzdálenost mezi rotujícími lopatkami a věží během provozu.
Vynikající tlumení vibrací
Vysoký tlumicí odpor CFRP minimalizuje spontánní vibrace a urychluje rozpad po oscilaci. To zabraňuje rezonanci mezi vlastními frekvencemi lopatek a přechodnými vibracemi a zajišťuje provozní stabilitu.
Vysoká únavová pevnost a dlouhá životnost
CFRP odolává cyklickému namáhání větrnými turbulencemi, posuny směru a poryvy, splňuje požadavky na 20letou návrhovou životnost a zároveň snižuje riziko únavových lomů.
Odolnost proti korozi a přizpůsobivost prostředí
Uhlíkové vlákno odolává kyselinám, zásadám a solím, díky čemuž jsou čepele z CFRP ideální pro pobřežní, slané-alkalické nebo korozivní prostředí s dlouhodobou-trvanlivostí.
