ทีมนักวิจัย Fraunhofer ร่วมกับ BBF Group เปิดตัวต้นแบบกังหันลมขนาดบ้านที่ใช้ใบพัดกลวงพิมพ์ 3 มิติ น้ำหนักเบาและยืดหยุ่นกว่าเดิม ทำให้เริ่มผลิตไฟฟ้าที่ลมเพียง 2.7 m/s และให้กำลังสูงสุด 2.5 kW — ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นถึง 83% เมื่อเทียบรุ่นก่อน เหมาะกับเมืองหรือพื้นที่ลมอ่อน
การผลักดันพลังงานทดแทนสู่ครัวเรือนอาจได้รับแรงขับชุดใหม่จากงานวิจัยร่วมระหว่างสถาบัน Fraunhofer และ BBF Group ใกล้เบอร์ลิน: กังหันขนาดกะทัดรัดที่ใช้ใบพัดกลวง (hollow blade) ผลิตด้วยการพิมพ์สามมิติและการวางเส้นใยคอมโพสิตแบบอัตโนมัติ สามารถปั้นชั้นวัสดุให้โค้งงอตามแรงลม ลดความเสี่ยงโอเวอร์โหลด และยืดช่วงการทำงานให้เริ่มหมุนได้ที่ความเร็วลมต่ำกว่าเดิมมาก
กังหันขนาดกะทัดรัดที่ใช้ใบพัดกลวง (hollow blade)
จุดเปลี่ยนอยู่ที่การออกแบบโครงสร้างลามิเนตแบบแม่นยำระดับมิลลิเมตร — ใบพัดเบาลงแต่ยังแข็งแรงพอรับแรงลม ทำให้กังหันเริ่มไหลได้ที่ 2.7 เมตร/วินาที (รุ่นทั่วไปมักต้อง >4 m/s) และผลิตไฟฟ้าได้ 2,500 วัตต์ที่ลม 10 m/s โดยประสิทธิภาพวัดได้ราว 53% — ใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎีของ Betz (59.3%) นับว่าเป็นตัวเลขโดดเด่นสำหรับอุปกรณ์ระดับบ้าน
ต้นแบบ 5 เครื่องกำลังถูกทดสอบ — แต่ทีมยังมุ่งพัฒนาให้โรเตอร์ทำจากวัสดุชิ้นเดียวเพื่อให้ง่ายต่อการรีไซเคิลเมื่อหมดอายุการใช้งาน อีกหนึ่งแนวคิดที่ทีมเสนอคือนำระบบไปใช้เป็นแหล่งพลังงานฉุกเฉินในพื้นที่ประสบภัย ซึ่งต้องการการติดตั้งเร็วและการจ่ายพลังงานทันที
ข้อพึงระวังยังคงมี: ประสิทธิภาพจริงในสนามที่ลมไม่สม่ำเสมอ เสียงจากการหมุน การสั่นสะเทือน และต้นทุนการผลิต-ติดตั้งสำหรับผู้บริโภค ยังต้องผ่านการทดสอบเพิ่มเติมก่อนเข้าสู่ตลาดเชิงพาณิชย์
หากผ่านการพิสูจน์เชิงภาคสนาม กังหันแบบใบพัดกลวงนี้อาจขยายทางเลือกพลังงานสะอาดสู่บ้านในเมือง ช่วยต่อยอดแนวคิดระบบพลังงานแบบกระจายศูนย์ และทำให้การผลิตไฟฟ้าจากลมไม่จำกัดเพียงพื้นที่ลมแรงอีกต่อไป
คำพูดจากผู้พัฒนา
“กังหันลมขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพเช่นนี้ จะช่วยผลักดันแนวคิดพลังงานอิสระให้เกิดขึ้นจริงในระดับครัวเรือน” — ราอูล โคเมซาญา มาเซียส, BBF Group
ใบพัดกลวงพิมพ์ 3 มิติของ Fraunhofer+BBF เพิ่มกำลังไฟกังหันครัวเรือนได้ถึง 83% ทำงานได้ดีในลมอ่อน — ก้าวสำคัญสู่พลังงานลมในเมือง แต่ต้องพิสูจน์ในสนามจริงก่อนเชิงพาณิชย์
tags : newatlas
