Drukuj

Skrzydła wiatraka opierają się siłom natury

Skrzydła wiatraka opierają się siłom natury
Skrzydła wiatraka opierają się siłom natury. Wszystko za sprawą specjalnych systemów epoksydowych i lakierów przygotowanych przez koncern BASF. Nadają one bowiem wytrzymałość skrzydłom elektrowni wiatrowych.

Siła wiatru jako ekologiczne źródło energii jest jednym ze współczesnych trendów technologicznych. Coraz większe łopaty nowoczesnych turbin wiatrowych pomagają w ciągłym zwiększaniu wydajności. Obciążenia, na jakie wystawione jest skrzydło wiatraka wirujące na wysokości 90 metrów, są ogromne - wielkie siły z maksymalnymi prędkościami do 300 kilometrów na godzinę napierają na końcówki łopat, które mogą się przy tym odginać o ponad metr. Dodatkowo łopaty wystawione są na działanie śniegu, deszczu, upału i promieniowania ultrafioletowego.

Stąd wysiłek producentów wkładany w tworzenie systemów epoksydowych przeznaczonych do elementów poddawanych obciążeniom i wzmacnianych włóknami oraz powłok ochronnych do łopat wiatraków. Żywotność tych urządzeń jest czynnikiem decydującym o podnoszeniu opłacalności korzystania z siły wiatru jako źródła energii. Rozwiązania tego typu zaczął dostarczać właśnie koncern BASF.

Skrzydła wiatraka opierają się siłom natury


Wykorzystanie siły wiatru jest zarówno wyzwaniem technicznym, jak i materiałowym, a zastosowane materiały muszą spełniać najwyższe wymagania. Skrzydła wirników muszą być bardzo stabilne i odporne na czynniki atmosferyczne tak, by mogły wytrzymać ponad 20 lat eksploatacji. Nowoczesne łopaty wiatraków zbudowane są z warstw włókien szklanych lub węglowych, które sklejane są systemem epoksydowym i w ten sposób nadaje się im wytrzymałość. - W zasadzie działa to jak klej dwuskładnikowy. Pierwszym składnikiem są sztuczne żywice, a drugim utwardzacz. Po zmieszaniu usieciowują się one wzajemnie – wyjaśnia dr Gregor Daun, szef zespołu BASF ds. opracowywania i wprowadzania na rynek systemów epoksydowych do materiałów wielowarstwowych.

BASF oferuje na rynku te dwuskładnikowe systemy z żywic epoksydowych i utwardzaczy pod nazwą Baxxodur. Za pomocą tego systemu można przyspieszyć proces wytwarzania dużych turbin wirników. Utwardzacz reaguje najpierw powoli, co pozwala wypełnić formę. Kiedy napełniona forma zostaje ogrzana, proces utwardzania nabiera tempa. Dzięki temu można szybciej zwolnić formę do produkcji następnej łopaty. Tym sposobem producenci skrzydeł wirników mogą zwiększyć tempo tego etapu wytwarzania o 30 proc. Dzięki oszczędności czasu spadają koszty produkcji przy jednocześnie większych ilościach produkowanych łopat. Wytwarzanie prądu w elektrowniach wiatrowych jest zatem tańsze.

Instytucje wydające certyfikaty dla elektrowni wiatrowych dopuściły ten system do eksploatacji. Oprócz konstrukcji technicznej łopat wirnika, dużą rolę odgrywa też odporność ich powierzchni na czynniki atmosferyczne. – Warto wyobrazić sobie samochód, który jedzie bez przerwy w deszczu z prędkością 200 km/h. Już po kilku miesiącach mogą wystąpić uszkodzenia. Skrzydło wirnika musi wytrzymać w jeszcze trudniejszych warunkach bez żadnych szkód od 10 do 20 lat – mówi dr Harald Müller, szef działu badawczo-rozwojowego dla lakierów przemysłowych w firmie Relius Coatings GmbH. Opracowane w tej spółce-córce BASF specjalne powłoki zachowują się elastycznie, minimalizując dzięki temu ryzyko powstania rys naprężeniowych i nie pękają przy zginaniu się łopat. Końcówki łopat wirnika mogą odchylać się nawet o metr.

- Wysoko rozwinięte powłoki ochronne wytwarzane są na bazie specjalnego tworzywa sztucznego - poliuretanu. Są one bardzo odporne na ścieranie i promieniowanie ultrafioletowe oraz nie zawierają rozcieńczalników – tłumaczy Harald Müller. - Zastosowane lakiery są matowe i zapobiegają odbijaniu promieni słonecznych przez łopaty wirników, co mogłoby np. przeszkadzać w ruchu lotniczym.

Czytaj więcej: Technologie 447

brak
Biznes Start

BASF Polska

Chemikalia, środki uszlachetniające, tworzywa sztuczne, poliuretany