普渡大學(xué)的工程師正在研究利用3D打印混凝土樁基，來固定海上的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。研究人員正在與RCAM Technologies合作，后者致力于借助混凝土3D打印技術(shù)開發(fā)陸上和海上的風(fēng)能。

海上風(fēng)力發(fā)電

普渡大學(xué)土木工程學(xué)院教授Pablo Zavattieri表示：“目前用于制造浮動式風(fēng)力渦輪機(jī)錨點的材料是鋼材，但混凝土則來得更便宜?！?/p>

美國沿海的風(fēng)能如果能夠全部用來發(fā)電，那么將實現(xiàn)美目前全部發(fā)電廠總發(fā)電量的兩倍以上。但是，現(xiàn)代海上風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)車高塔和地基太大，以致無法在公路或鐵路上運(yùn)輸?，F(xiàn)有的一次性現(xiàn)場施工方法過于昂貴，并且對于大量制造樁基和塔架而言太慢，尤其是港口堆場的空間又非常緊張。

3D打印樁基

另外，常規(guī)的混凝土制造方法還需要模具以將混凝土按照預(yù)期的形狀塑形，這增加了成本并限制了設(shè)計的可能性，而3D打印將免除模具的費用。RCAM基于混凝土增材制造的創(chuàng)新工藝與傳統(tǒng)方法相比，使用低成本的本地采購混凝土，可將樁基和塔架的制造、運(yùn)輸和安裝成本降低80％之多，并通過自動化工序?qū)⑸a(chǎn)速度提高多達(dá)20倍。

普渡大學(xué)研究團(tuán)隊正在開發(fā)一種方法，將機(jī)械臂與混凝土泵集成在一起以制造風(fēng)力渦輪機(jī)的下部底座和樁基。當(dāng)前的研究重點是通過配制特殊的混凝土來擴(kuò)大3D打印的規(guī)模，使用水泥、沙子和骨料的混合物以及化學(xué)添加劑，來控制混凝土仍處于未凝固狀態(tài)時的形狀穩(wěn)定性。