پرینت سه بعدی توربین های بادی از زباله های پلاستیکی

استفاده از انرژی باد به منظور ارائه جایگزین پایدارتر برای تولید برق در سال های اخیر در حال توسعه است. به عنوان مثال، کل تولید برق سالانه از انرژی باد در ایالات متحده از ۶ میلیارد کیلو وات ساعت در سال ۲۰۰۰ به حدود ۳۸۰ میلیارد کیلو وات ساعت در سال ۲۰۲۱ افزایش یافته است که ۲/۹٪ از کل تولید برق در مقیاس شهری ایالات متحده را تشکیل می دهد. انجمن بلژیکی From Waste to Wind به منظور طراحی توربین‌ های بادی از پلاستیک بازیافتی، به تکنولوژی پرینت سه بعدی و به‌ ویژه پرینتر سه بعدی FDM روی آورد.

ساخت توربین های بادی از زباله های پلاستیکی با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

هدف Bram، موسس From Waste to Wind، توسعه یک توربین بادی قابل پرینت سه ‌بعدی منبع باز بود. این شرکت یک جایزه بین المللی از Antwerp Climate Fund در بلژیک دریافت کرده است. هنوز مقاومت زیادی در برابر توربین های بادی وجود دارد و با وجود قوانین کاملاً سختگیرانه برای محدود کردن تأثیر توربین های بادی بر محیط زیست، مردم می ترسند که توربین های بادی باعث آلودگی صوتی شده و دید آنها را مسدود کنند.

ساخت توربین های بادی از زباله های پلاستیکی با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

در حال حاضر این شرکت با یک گروه هنری به نام Time Circus که انواع قطعات را با مواد بازیافتی تولید می کند کار می کنند. این تیم ابتدا یک توربین بادی کاملاً سفارشی، در ابعاد ۲۰ در۲۰ در ۲۰ سانتی متر چاپ کردند. این توربین بادی چند ماهی است که به خوبی کار می کند و یک جایزه ۱۰۰۰۰ دلاری از طرف یک پلت فرم بین المللی به نام Hackaday، دریافت کرده است. سپس یک صفحه چاپ به طول یک متر را روی دستگاه نصب کردند. این موضوع از بسیاری جهات یک چالش واقعی بود. مزیت صفحه چاپ سه بعدی بزرگ این است که می توانستند تیغه هایی با طول یک متر را به صورت یکپارچه چاپ کنند. همچنین چاپ تیغه به صورت افقی بسیار بهتر از چاپ عمودی است، زیرا در پرینت سه بعدی عمودی چسبندگی بین لایه ها آنقدر محکم نیست.

در توربین های بادی معمولی مشکل بازیافت تیغه ها وجود دارد و هنگامی که بعد از ۲۰ سال عمرشان به پایان می رسد، فیبر و رزین قابل جدا شدن نیستند. تنها کاری که می توان انجام داد این است که آنها را آسیاب کرده و در محل دفن زباله قرار داده یا در آسفالت مجدداً استفاده کنند. در ایالات متحده، آنها را در محل دفن زباله دفن می کنند. این درحالی است که تیغه های پلاستیکی خالص را می توان برخلاف تیغه های تقویت شده با فیبر که سایر سازندگان استفاده می کنند، به طور کامل بازیافت کرد. آن ها ترجیح دادند از پلاستیک تقویت‌ شده با فیبر استفاده نکنند، زیرا پتانسیل کمتری برای استفاده مجدد دارد. باید از تکنولوژی پرینتر سه بعدی هوشمندانه استفاده کرد زیرا امروزه ضایعات زیادی فقط به دلیل چاپ ایجاد می شود.

آن ها از ماده پرینت سه بعدی rPET استفاده کردند که از PET بازیافتی ساخته شده است، همان پلاستیکی که برای بطری های پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده که باید بازیافت شود به صورت محلی در دسترس می باشد و خواص مکانیکی بهتری نسبت به ماده PLA دارد.

منبع: https://www.3dnatives.com

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.