Větrná energie je důležitou součástí čistého a udržitelného mixu elektřiny. Tyto pomalu se otáčející lopatky větrných turbín, které lidé vídají na větrných elektrárnách, se vyrábějí převážně ručně a levná pracovní síla udržela většinu tohoto výrobního průmyslu mimo Spojené státy.
Americké ministerstvo energetiky věří, že pouze automatizací lze tento důležitý americký průmysl posílit a udržet, dosáhnout nákladově efektivní výroby a rozšířit využití větrné energie ve Spojených státech.
Americké ministerstvo energetiky (DOE) nedávno oznámilo, že poskytne 28,49 milionu USD organizaci Composite Manufacturing Simulation Center N (CMSC) na Purdue University (West Lafayette, Indiana, USA) a jejím průmyslovým partnerům Themwood Co., Ltd. (Dell, Illinois, USA), TPI Composites Co., Ltd. (Scottsdale, Arizona, USA), Dassault Svstèmes (Waltham, Massachusetts, USA) DimensionalInnovations (Overland Park, Kansas, USA) a Techmer PM (Clinton, Tennessee, USA), aby poskytly finanční prostředky.
Technologie 3D tisku se již dříve používala při výrobě věží větrných turbín. Na základě svých bohatých zkušeností s 3D tiskem dílů leteckých motorů a plynových turbín se GE a její partneři začali v loňském roce snažit využít 3D tisk a vysoce výkonný beton k výrobě věží větrných turbín. Podle propočtů mohou provozovatelé větrných elektráren zvednutím 5MW větrné turbíny z výšky 80 metrů do výšky 160 metrů zvýšit výrobu elektřiny nejméně o 30 %.
Kompozitní materiály mohou splňovat požadavky na variabilní průřez a velké zakřivení lopatek. Kompozitní materiály vyztužené uhlíkovými vlákny se staly volitelnými materiály pro velké lopatky, díky čemuž jsou lopatky větrných turbín největšími komponentami kompozitních monomerů na světě. Výběr materiálu je dokončen, když je dokončen návrh struktury lopatky, ale nejnovější koncept designu lopatky je umístit materiál dopředu a vytvořit multicílovou integrovanou inovaci s aerodynamikou a strukturou, aby bylo možné najít nejlepší výrobu energie, zatížení a náklady na optimalizaci. sladění lopatek a hlavních motorů.
V současné době je konstrukce lopatek pod 8.0 MW je převážně materiálový systém na bázi skelných vláken a offshore lopatky nad 12 MW musí při návrhu brát v úvahu použití hlavních nosníků z uhlíkových vláken.
