Команда GE считается мировым лидером в области технологий паровых турбин. На этот раз исследователи обратились к собственным работам, в которых пар под давлением используется для вращения генераторов, вырабатывающих электричество. Они поняли, что турбины можно также использовать для опреснения воды. Единственной разницей в подходе стало использование технологий 3D-печати, которые позволяют изменять необходимые комплектующие, расширяя конструктивные возможности и делая осуществимым то, что при традиционном производстве нереализуемо.
Напечатанные на 3D-принтере турбины изготовили в значительно меньшем масштабе, однако они работают по той же технологии GE, которая заставляет смесь воздуха, соли и воды под давлением перемещаться в «гипер-охлаждающей» петле, способной замораживать морскую воду. Затем замороженная соль отделяется ото льда, который превращается в пресную воду. Ключевой аспект, с точки зрения GE – это инновационное опреснение, именно поэтому в компании, как и во многих других отраслях промышленности, решили использовать преимущества технологий 3D-печати.
«97,5% всех запасов воды на Земле практически недоступно человеку, поскольку опреснение – это все еще слишком дорогая и чрезвычайно трудно применимая в крупных масштабах технология. Мы надеемся изменить сложившуюся ситуацию с помощью опреснения за счет замораживания, – говорит Виталий Лисянский, инженер-химик и руководитель проекта в лаборатории энергетических систем GE Global Research. – Замораживание морской воды для опреснения – это далеко не новая идея, однако мы делаем это иначе. Богатый опыт в турбомеханике позволяет нам разработать относительно недорогую эффективную технологию».
Знания команды GE в опреснении воды и турбомеханики в сочетании с технологиями 3D-печати могут привести к разработкам, значимым не только для исследователей, которые работают над способами опреснения, но и для всего человечества, учитывая нехватку питьевой воды.
«Опыт GE в использовании мультифазовых паровых турбин может стать основой для разработки турбины для опреснения воды», – комментирует Дуглас Хофер, ведущий исследователь турбинных технологий. Он объясняет, что особенность процесса опреснения в том, что соленая вода превращается в лед и кристаллы, вращаясь в турбине: «Охлаждение морской воды за счет заполнения турбины холодным газом может позволить резко сократить количество энергии, необходимое для опреснения. Теплообмен между газом и водой окажется гораздо эффективнее, чем в традиционных системах термального опреснения».
Ключевым компонентом является редактирование и создание уникальных элементов, учитывая размеры традиционных паровых турбин, как, например, те, что используются на электростанциях. На производство таких огромных турбин уходят месяцы, однако исследователи из GE применяют ту же концепцию, но в миниатюре, с помощью цифрового дизайна и аддитивного производства как в лаборатории Global Research в Нью-Йорке, так и в центре GE Aviation в Цинциннати, в штате Огайо.
Разумеется, это не первый пример использования 3D-печати в проектах, связанных с энергетикой или водными ресурсами – технологии 3D-печати зачастую позволяют создать автономные системы. Сегодня становится известно о все более удивительных проектах, связанных с 3D-печатью, таких как изготовление деталей ракет, моделей для подготовки хирургов, протезов, многие из которых созданы волонтерами – однако преимущества 3D-печати с точки зрения автономности и устойчивого производства, тем не менее, стоит подчеркнуть отдельно.
поделиться статьей с друзьями
добавить сообщение