Kiel araştırmacıları küçük rüzgar türbinleri için doğal elyaftan yapılmış rotor kanatları geliştiriyor

Kiel Uygulamalı Bilimler Üniversitesi'nden (HAW Kiel) bir araştırma ekibi, Nuebold Yachtbau GmbH ile birlikte, enerji tedariği için küçük rüzgar türbinlerine yönelik pahalı rotor kanatlarının üretimini daha ucuz hale getirebilecek bir süreç geliştiriyor. Kiel bilim insanları, bunları daha sonra büyük masraflarla imha edilmesi gereken cam ve karbon elyaf takviyeli plastiklerden yapmak yerine, temel malzeme olarak doğal elyafları kullanıyor.

Rotor kanadı yapımında cam ve karbon fiberden yapılmış kompozit malzemelerin kullanılması özellikle ekolojik değildir. Gelecek yıllarda eski rüzgar türbinlerinin sökülmesi büyük miktarda atık üretecektir. Zaten her yıl onbinlerce ton üretiliyor ve bu da bir atık imha sorunu oluşturuyor. Çelik ve beton daha az problemdir. Bilim insanları bunların yaklaşık yüzde 85'inin yeniden kullanılabileceğini söylüyor.

Temel sorun, rüzgar türbinlerinin uzun vadede yüklere dayanabilmesi için gerekli stabilite ve esnekliği sağlayan, rotor kanatlarında kullanılan kompozit malzemelerdir.

Malzeme testi ve prototip oluşturma

“Doğal malzemelerden yapılmış küçük rüzgar türbinleri için rotor kanatlarının geliştirilmesi” projesi öncesinde araştırmacılar, Nuebold Yachtbau GmbH ile birlikte cam elyaf kompozitlerin doğal elyaflarla nasıl değiştirilebileceğini incelediler. Gemi yapımcısı keten liflerinden çeşitli numuneler hazırladı ve bunları stabilite ve esneklik açısından test etti. Şirketin genel müdürü Jaron Nübold, bunun keten liflerinin özel özellikleri dikkate alınmadan yapıldığını açıklıyor.

Proje kapsamında soruşturmalar yoğunlaştırıldı. Öncelikle uygun doğal elyaf malzemeler daha yakından incelenir. Bunlara keten, balsa ağacı ve bluebell ağacı olan Paulownia dahildir. Doğal lifler dayanıklılık açısından test edilir. Araştırmacılar daha sonra bilgisayar simülasyonlarını kullanarak rotor kanatlarının yapısını ve şeklini geliştiriyor ve bunlar daha sonra başlangıç ​​modellerine dönüştürülüyor. Bu modeller daha sonra HAW Kiel rüzgar tünelinde test edilecek ve ilk prototipler orijinal boyutlarında oluşturulacak. Bu aynı zamanda rüzgar türbinlerine yönelik DIN standardına göre bükülme gibi yük testlerini de içerir. Bilim adamlarının planına göre, rotor alanı 200 m²'den az olan, doğal elyaftan yapılmış rotor kanatlarıyla küçük bir rüzgar türbini inşa edilecek.

Proje lideri Prof. Dr.-Ing, “Keten liflerinden ve diğer yenilenebilir hammaddelerden yapılan sürdürülebilir rotor kanatlarının tüm teknik gereksinimleri karşılayabildiğini ve dolayısıyla daha da sürdürülebilir rüzgar enerjisine gerçek bir katkı sağlayabildiğini göstermek istiyoruz” diye açıklıyor. Golü HAW Kiel'den Sten Böhme attı.

Proje 1 Ekim 2025'te başladı ve iki yıl sürecek. Araştırma çalışmasını 175.000 avroyla destekleyen Schleswig-Holstein Enerji ve İklim Koruma Derneği (EKSH) tarafından finanse ediliyor.

(olb)