普渡大学正在研究混凝土3D打印技术用于海上风力发电站建设的可行性

用于构造风力涡轮机部件的材料(通常为钢)的制造成本比混凝土昂贵得多。然而,传统混凝土制造所面临的挑战之一是在不使用模具的情况下限制了设计可能性,这增加了制造成本。普渡大学的研究人员与快速成型制造初创公司RCAM Technologies合作,正在探索混凝土3D打印技术,用于海上风力发电站建设。

普渡大学正在研究混凝土3D打印技术用于海上风力发电站建设的可行性

海上风力涡轮机结构3D打印混凝土的拟议技术将包括一个带有混凝土泵的机械臂,用于3D打印风力涡轮机子结构、塔架和锚,使用水泥、沙子、骨料和化学外加剂的混合物来控制混凝土形状稳定性。

此外,该团队还将探索重力将如何影响更大规模的3D打印结构耐久性。

据估计,美国沿海的风力发电可能会产生超过美国发电厂总发电量的两倍以上。然而,由于要将大型部件和零件运往离海岸约30英里的目的地,风力涡轮机的建造成本很高。

总之,普渡大学的研究人员和RCAM技术公司达成共识,3D打印混凝土将消除所有这些相关的成本,并将继续测试3D打印风力涡轮机混凝土结构的工艺。

此前,RCAM与加利福尼亚大学欧文分校合作开发了一种低成本的陆地风轮机塔架3D打印方法,并进行了测试,而且获得了加州能源委员会Grant EPC-17-023的资助。下一步是用于海上风力涡轮机的混凝土3D打印。

如今,混凝土3D打印技术的研究和应用越来越多,在海上风力发电站建设上的应用仅是其中之一。仅美国,就有瓦伦西亚技术大学,宾夕法尼亚州立大学,麻省理工学院和加泰罗尼亚高级建筑学院(IaaC)等在进行相关项目的研究。在应用方面,美国海军陆战队系统司令部和美国陆军工程兵团已开始将该技术用于快速建造临时营房。

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