GE Renewable Energy использует бетонную 3D-печать для строительства рекордно высоких ветровых турбин

Идея, стоящая за стремлением увеличить высоту турбин, проста: на большей высоте дуют более устойчивые и мощные ветры. Средняя 5-мегаваттная турбина, установленная на 80-ти метровой высоте, ежегодно генерирует 15,1 ГВт-ч, такого количества энергии достаточно для обеспечения электроэнергией 4200 европейских домов. Та же самая турбина на высоте 160 метров может вырабатывать уже 20,2 ГВт-ч и снабжать энергией уже 5 600 домов.

Но, как говорится, легче сказать, чем сделать. Одна немецкая компания смогла достичь высоты 178 метров - это самая высокая береговая ветровая турбина на данный момент - но ее подход трудно масштабируем и экономика строительства в данном случае была отодвинута на второй план.

Новое партнерство может изменить эту ситуацию. Группа думает о строительстве ветровых башен высотой 150-200 метров, что примерно в два раза больше типичной для отрасли высоты. До сих пор главной проблемой, препятствующей росту башен, была логистика. Сборный бетонный фундамент, достаточно большой для поддержки супервысокой башни, оказывался также слишком большим, чтобы его можно было доставить в удаленное место. А строительство такой большой базы на месте удаленной ветроэлектростанции резко увеличивает затраты на рабочую силу, транспорт и материалы.

Идея компаний заключается в использовании 3D-печати и специального бетона для изготовления оснований турбин. Компания COBOD предоставит свой 3D-принтер, известный как BOD, который можно привезти на грузовике на место будущею ветряной электростанции, а LafargeHolcim - специальную бетонную смесь, которая будет застывать достаточно быстро, чтобы поддерживать новые слои по мере печати.

Логистические проблемы и высокие издержки обычно не позволяли использовать сборные бетонные основания более 4,5 метров в диаметре. В октябре прошлого года партнеры успешно создали 10-метровый прототип пьедестала. Сейчас команда сосредоточена на том, чтобы изготовить первую 20-метровую секцию, после чего они приступят к поиску подходов для достижения 80-метровой высоты. Остальная часть башни турбины изготавливается из стальных труб. Она крепится к закрепленным в бетоне креплениям и кабелям. Как и современные небоскребы, стальная часть башни будет иметь достаточную гибкость для противодействия ударам ветра.

По словам компаний, их подход поможет снизить затраты на рабочую силу, поскольку для работы 3D-принтера требуется всего два человека. Первую производственную модель они планируют создать в 2023 году.