Новая технология сделает ветряные турбины эфективнее, а энергию дешевле: в чем ее суть

Исследовательская группа под руководством Университета Вирджинии разработала новые защитные покрытия, которые позволяют газотурбинным двигателям работать при более высоких температурах, что может сделать ветрогенераторы эффективнее. Об этом пишет Interesting Engineering.

Как отмечают в издании, турбинные двигатели используются не только в самолетах, но и в промышленных целях, в частности для генерации ветровой энергии. Они сжигают топливо для вращения лопастей турбины, преобразуя механическую энергию в электричество.

"При более высоких температурах вы получаете большую производительность на единицу тепла", — сказала профессор и заведующая кафедрой материаловедения и инженерии в Университете Вирджинии Элизабет Дж. Опила.

Для создания более термостойкого покрытия команда исследователей сосредоточилась на материале, называемом сплавами тугоплавких металлов. Они экспериментировали с оксидами редкоземельных металлов и выявили, что комбинируя несколько редкоземельных оксидов, можно с помощью одного слоя придать им свойства, обеспечивающие лучшую защиту.

"Это позволило нам добиться более высокой производительности без сложных многослойных покрытий", отметила Кристин Ардри, выпускница лаборатории Опила.

Сообщается, что в лаборатории Опилы были созданы и испытаны новые комбинации редкоземельных элементов, таких как иттрий, эрбий и иттербий. Покрытие наносили на поверхность двумя разными методами, чтобы сравнить эффективность каждого метода в условиях экстремальной жары и реактивности.

Первый метод заключался в нагревании материала до расплавленного состояния перед распылением на поверхность. Второй — в нанесении в виде жидкой смеси, которая высыхает и затвердевает.

В издании подчеркнули, что результаты исследования являются важным шагом вперед в области газотурбинных двигателей. Сейчас технология нуждается в дополнительных испытаниях и усовершенствованиях. Улучшить покрытия и определить наилучшие методы нанесения ученые собираются, в частности, с помощью компьютерного моделирования.

"Сокращение расхода топлива и выбросов при одновременном повышении производительности двигателя выгодно не только для таких отраслей, как энергетика и авиация. Это также означает более чистую окружающую среду и более низкие расходы для повседневных потребителей", — отмечают в лаборатории.

Напомним, шведская компания Vattenfall представила свою концепцию повторного использования старых ветрогенераторов, превратив старую ветряную турбину в маленький дом.

В свою очередь Китай впервые испытывает в море плавучую фотоэлектрическую платформу, устойчивую к воздействию морских волн, планируя в будущем интегрировать ее с ветряными турбинами.