Větrné elektrárny z uhlíku a kompozitů sníží náklady a zvýší životnost

Příbřežní větrné turbíny rostou ve svém výkonu úměrně s velikostí. I proto jejich přeprava a instalace představuje stále větší výzvu. Asi největší problém pro konstrukci ze všech jednotlivých součástí přináší těžké rotory a rozměrné listy turbín. Na veletrhu K 2016 v Düsseldorfu proto inženýři z Fraunhoferova institutu (FI) představili extrémně „odlehčený“ model listů větrných turbín.

Inženýři z FI už několikrát světovou scénu větrné energetiky překvapili, a nejinak je tomu i tentokrát. Svým produktem totiž vidí za hranice běžného provozu příbřežních větrných farem.

Desítky, možná stovky tisíc větrných elektráren totiž jednou doslouží. Buď budou potřebovat komplexní úpravu, nebo bude zapotřebí je přesunout k demontáži zpět na pevninu.

A tehdy se jejich dekonstrukce promítne výraznou finanční zátěží do bilance celkového provozu. Rozebrat, odstěhovat a recyklovat rozměrnou větrnou elektrárnu totiž nebude stát o nic méně, než ji postavit.

Proto se ve Fraunhoferově institutu snaží vyvíjet takový model větrných elektráren, které jsou díky své nezvyklé struktuře velmi lehké, a velmi snadno (ve srovnání s dnes využívaným modelem) se s nimi manipuluje.

Jejich dekonstrukce nebo rozebrání v případě poruchy pak není zdaleka tak nákladné. Zmíněné odlehčení se přitom nepromítá do kvality či objemu vyrobené energie, naopak snižuje zátěž na vlastní turbínu, čímž se prodlužuje životnost celého zařízení.

„Doba dnes dospěla k větrným elektrárnám, jejichž poloměr záběru listů činí osmdesát metrů,“ zaznívá z FI. „Tendence stavět vyšší a větší objekty tu stále je, ale narážíme na bariéru nosnosti a stability.

To vše mohou vylehčené listy rotoru řešit, a ještě prodloužit životnost zařízení, potažmo snížit náklady na opravy či dekonstrukce.“ Základem vylehčeného modelu se stala vysoce odolná termoplastická pěna, která v kombinaci s kompozitovými vložkami tvoří jádro celého listu.

Z hlediska produkce jsou podstatné dvě věci: celý takový list je kompletně recyklovatelný a zpětně využitelný v sektoru větrné energetiky, a k jeho výrobě není zapotřebí budovat nová průmyslová zařízení. Tuto výrobu totiž může plně obsáhnout stávající automobilový průmysl, který již disponuje potřebnou technologií.

Základní „matrici“ pro výrobu uhlíkových kompozit s termoplastickou pěnou rozpracoval koordinátor vývojářů z FI, Florian Rapp. „Náš model nahrazuje ruční halovou výrobu z lepených pryskyřic tavícím procesem, která zefektivňuje výsledek a urychluje výrobu.“