利用3D打印開發(fā)的小型渦流水力發(fā)電機(jī)可高效提供電能

考慮到日益嚴(yán)峻的環(huán)境污染狀況,，人們正在越來越多地將目光投向可再生能源,。但就目前而言,，較為普遍的方式是建設(shè)大型太陽能,、水力和風(fēng)能裝置,，然后通過廣域網(wǎng)絡(luò)將能量傳送到世界各地,。不過隨著3D打印技術(shù)的崛起,，研制更加方便的小型可再生能源裝置已經(jīng)變得不再困難，甚至成為了一股潮流,。這種方式的優(yōu)點在于能源的獲取可以本地化,，不但可節(jié)省能源網(wǎng)的建設(shè)成本，而且方便就地使用,。

迄今為止,，我們已經(jīng)見到了一些這樣的項目，比如波蘭3D打印機(jī)制造商Omni3D就在不久之前舉行的2015巴黎世界氣候變化大會上展示了自己的小型3D打印風(fēng)力渦輪�,，F(xiàn)在,，又一家持有同樣理念的公司出現(xiàn)了，它就是來自比利時的初創(chuàng)企業(yè)Turbulent,。這家公司正在開發(fā)的同樣是小型3D打印渦輪機(jī),，不過與Omni3D的產(chǎn)品有所不同的是，這種設(shè)備利用的是水能。它只需一條小河就能獲得足夠的能量,，足以維持幾個家庭的日常需要,，尤其適合偏遠(yuǎn)地區(qū)和發(fā)展中國家。

這種裝置的開發(fā)者是Geert Slachmuylders和Jasper Verreydt,。兩人不僅是創(chuàng)新高手,，而且奪得過3D打印設(shè)計挑戰(zhàn)賽的冠軍，可謂實力強大,。他們表示,，自己的目標(biāo)是解決目前有關(guān)可再生能源供應(yīng)的一些問題。要知道當(dāng)前全球仍有約13億人得不到電力,，同時可再生能源還不能產(chǎn)生利益,。“目前大部分可再生能源仍需大量依賴政府撥款,，同時像風(fēng)能或者太陽能這樣的能源受環(huán)境影響較大,，而這會造成了通過電網(wǎng)供應(yīng)的不穩(wěn)定�,！眱扇吮硎�,。

而相比之下，水里發(fā)電的問題就少得多了,，不過它也有自己的缺點,。“傳統(tǒng)的水力發(fā)電主要是利用大型構(gòu)筑物和水壩,，而這往往會造成洪水,、荒漠化、人口排放,、增加甲烷排放等問題,。”他們說,。另外,，這種方法無法觸及到?jīng)]有電網(wǎng)或者電網(wǎng)有限的偏遠(yuǎn)位置�,！八�以我們需要一種使用標(biāo)準(zhǔn)材料制造,、安裝簡單并且可分散的綠色能源生產(chǎn)裝置，而它正是我們正在研發(fā)的Turbulent,�,！眱扇吮硎尽�

據(jù)中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解,，目前,，利用3D打印技術(shù)制造的Turbulent的原型機(jī)已經(jīng)完成,。它是一種緊致高效的小型水力發(fā)電裝置，能通過利用小河或小溪中的自然漩渦產(chǎn)生能量,�,！斑@個概念是我的同事Geert在注意到橋梁柱周圍的漩渦時想到的，”Jasper Verreydt解釋說,，“我們正在一條高度差僅有1米的河流中制造一個漩渦,，而一條很小的河流就可以滿足3-4個家庭日常的能源需求�,！�

事實上,，Turbulent可以放在高度差僅有2米的小河里使用（不會像水壩那樣造成堵塞），生成的電能可高達(dá)200千瓦,。由于種采用了優(yōu)化的葉輪和控制軟件,，這種裝置不但可持續(xù)高效運轉(zhuǎn)，而且需要的維護(hù)很少,�,！癟urbulent安裝容易，不會對周圍的環(huán)境造成影響,，是一種可靠,、易于維護(hù)的經(jīng)濟(jì)型解決方案。此外,，它還可以遠(yuǎn)程監(jiān)控并能夠輕易與其它能源或者智能電網(wǎng)連接,。”該公司補充道,。由該裝置產(chǎn)生的能源是完全清潔的,，對于魚類不會有不利影響，很適發(fā)展中國家,。

由于極具發(fā)展前景,，Turbulent目前已經(jīng)與知名軟件商Autodesk和VITO等公司達(dá)成了技術(shù)合作，并且獲得了來自KIC Innoenergy,、Iminds和比利時政府的資助。在原型機(jī)開發(fā)的過程中,，3D打印發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用,。你可以從下面的視頻中看到，所有主要的部件在最終制造之前都經(jīng)過了3D打印原型這一步：

在3D打印技術(shù)的幫助下,，Turbulent發(fā)現(xiàn)他們的這種小型發(fā)電裝置在效率上已經(jīng)超過了其它更大的競爭對手,。“我們的對手更傾向于低轉(zhuǎn)速的渦輪機(jī),。這意味著它們需要應(yīng)對很高的扭矩并使用大型的基礎(chǔ)設(shè)施,，比如對技術(shù)要求很高的混凝土水壩,。此外，裝置中龐大緩慢的轉(zhuǎn)子也需要大量的設(shè)備和專門知識才能完成安裝,，”他們解釋說,，“相比之下，我們的設(shè)備由于采用了更小的部件,，運輸和安裝都會更加容易高效,。”

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via 3ders