Kòm peyi tankou Etazini anonse politik ak objektif ki konsantre sou ogmante kapasite enèji renouvlab, gen opòtinite pou nouvo teknoloji enèji renouvlab amelyore. Xenecore, yon konpayi ki baze nan Vil Nouyòk k ap devlope lam van turbin ki pi efikas ak kapasite pou pran enèji ki pi wo, ap itilize ekspètiz li nan pati konpoze pou konsepsyon ak devlope lam van ki gen fòm fanatik ki baze sou rezistans.
Xenecore te fonde an 2010 pa Jerry Choe, CEO ak fondatè konpayi an, atravè itilizasyon teknoloji materyèl nan aplikasyon pou machandiz espòtif pou devlope rakèt tenis konpoze fib kabòn, e li te fòme yon kantite patant. Pou yo ka reyalize yon rakèt tenis fib kabòn ki gen gwo pèfòmans ak pouvwa pandan y ap frape boul la, epi pou minimize enpak rakèt la sou bra a, apre yon peryòd 18-mwa devlopman, li menm ak ekip li a devlope yon materyèl ak solisyon pwosesis, ki se kounye a commercialisés anba non komèsyal Xenecore, yon pwodwi mikwosfè tèrmoplastik ki ka itilize kòm yon nwayo estriktirèl pou pati konpoze.
Apre premye siksè sa yo, konpayi an te envesti anpil nan optimize plis teknoloji mikwosfè tèrmoplastik epi yo te bay plis pase 250 patant atravè lemond. Konpayi an te jwenn ke itilizasyon pwodwi Xenecore ta ka pwolonje pi lwen pase rakèt tenis nan nouvo opòtinite pou lòt aplikasyon, tankou lam abèy ak, pi resamman, lam turbine van ki baze sou rezistans.
Apeprè de zan de sa, Choe ak ekip Xenecore la te kòmanse chèche kijan teknoloji pwosesis konpayi an ak pwodwi yo ta ka itilize pou devlope lam turbine van. Jodi a, pifò turbin van gen lam mens ki gen fòm avyon ki jenere elektrisite sitou nan asansè. Kòm van an pase nan lam yo, presyon ki pi ba ki fòme sou yon bò nan lam yo rale sou lam yo pèpandikilè nan direksyon van an, sa ki lakòz yo Thorne rotor yo, transfere enèji nan turbine a jenere elektrisite.
Sa yo lam yo anjeneral te fè nan po vèr, ak nan pi long lam yo sipòte pa yon fib kabòn konpoze zèl SPAR bouchon. Anjeneral yo mete lam van yo nan yon mwazi ouvè, yo enjekte vakyòm, epi yo reyini ansanm lè l sèvi avèk yon twal ki taye, nwayo kim ak adezif.
Men, premye moulen van yo te sanble trè diferan, yo te gen lam an bwa ki lajè, plat, ki gen fòm fanatik ki te pwodwi elektrisite atravè rezistans, ak van an dirèkteman itilize pou pouse lam yo nan direksyon van an. Lè turbin van yo te premye envante, tout moun te itilize trennen paske li te kaptire plis van. Men, premye lam sa yo te yon pwoblèm akòz materyèl yo te itilize, kòm moulen van yo te konstwi ak materyèl mou, mwens dirab tankou twal.
An 1919, fizisyen Alman Albert Bates te pibliye Lwa Bates ki pi popilè kounye a sou pran van ak konsepsyon lam. Dapre lwa sa a, lam la ka sèlman pran yon maksimòm de 59 pousan nan enèji van an lè l sèvi avèk leve. Teyori sa a te enfliyanse fòm zèl avyon ak lam turbine van pou maksimize leve ak minimize trennen, lè l sèvi avèk desen mens, koube ki toujou popilè jodi a.
Dapre Choe, pousantaj kaptire enèji 59 pousan se yon maksimòm teyorik paske turbin van aktyèl yo pran enèji anpil mwens efikas, men li pa maksimòm pou materyèl jodi a. Paske fib vè ak konpoze fib kabòn yo itilize jodi a pi fò ak pi lejè, yo fè pi bon pase materyèl metal yo itilize pou fè lam ak zèl nan epòk Bates. Se poutèt sa, bay pwopriyete materyèl ki deja egziste yo te optimize, pi bon konsepsyon an ka kounye a rezèvwa epi yo pa satisfè kondisyon yo ankò.
Li se vo anyen ke gen yon kantite rezistans ki baze sou plan van lam ki te nan itilize pou yon tan long, tankou Savonius kalite van vètikal turbine a, ki prezante de lam tas ki gen fòm ki wotasyon alantou yon turbine santral. Turbin sa yo jeneralman mwens efikas pase turbin ki baze sou leve paske, nan yon konfigirasyon vètikal, de lam yo aktyèlman bloke kèk nan van an ke lòt mwatye nan lam la ka pran. Sepandan, konsepsyon senp yo ak kapasite yo pran enèji nan zòn van ki ba fè yo popilè pou turbin nan kay oswa anviwònman komèsyal yo.
Choe ak ekip li a te kòmanse devlope yon turbine van orizontal ki pi nouvo ki maksimize trennen epi, sa ki pi enpòtan, sèvi ak materyèl konpoze avanse.
Youn nan defi yo byen bonè ekip Xenecore te fè fas a se ke piske turbin ki baze sou asansè yo te vin estanda a, lojisyèl simulation jodi a yo itilize sèlman pou analize pèfòmans nan turbin ki baze sou asansè. Choe ak ekip li a te eseye yon kantite zouti analyse epi finalman itilize lojisyèl ansys Fluent enfòmatik likid dinamik pou modèl konpòtman van an sou lam la.
Sèvi ak modèl sa yo, objektif la se devlope yon lam ki ka kaptire maksimòm trennen, jenere elektrisite andedan turbine a, epi an menm tan an kenbe tèt ak gwo chaj van ak ti pwa ke posib. Ekip Xenecore a premye te eseye fè yon lam solid fib kabòn konpoze, men fòs la pa t 'bon, menm plak solid fib kabòn ka kraze anba gwo van.
Finalman, Xenecore te fèt yon sèl lam fanatik ki gen fòm, ki rele Fanturbine, ki fòme ak yon po anwo ak anba ki kouvri ak mikwosfè tèrmoplastik Xenecore. Po sa yo ranfòse ak zo kòt yo rele I-travès. Konsepsyon an se byonik paske zo kòt yo soti nan yon pwen santral, anpil tankou fèy yo sou yon fèy palmis.
Lam yo fabrike nan yon pwosesis bòdi konpresyon yon sèl etap lè l sèvi avèk fib kabòn segondè-modil ak rezin epoksidik pou maksimize fòs ak estabilite, ak reziste chaj van gwo ak pwa ki pi lejè posib. Konsepsyon monomè yon sèl la tou fèt pou maksimize estabilite ak teyorikman pwolonje lavi lam la, paske pa gen okenn jwenti oswa adezif ki ka domaje oswa fatig sou tan. Kounye a, premye vèsyon an nan lam sa yo se relativman ti, mezire 3 pa 3 pye, ak objektif la nan dekale jiska yon pi gwo gwosè fè konpetisyon ak lam van konvansyonèl yo.
Pou pwodwi chak lam, twal fib kabòn koupe yo mete nan yon mwazi anwo ak anba aliminyòm, epi yo mete plizyè kouch papye fim Xenecore sou tèt chak po. Mwazi a fèmen, epi anba tanperati ak presyon ki wo, mikrosfè yo elaji nan yon bave estriktirèl ki lejè ki mare nan cortical a. Pwosesis la pwodui yon sèl, san pwoblèm, lyan-gratis, gratis-k ap deplase yon sèl pati nan I-travès la.
Konsepsyon turbine Xenecore a konsiste de kat lam fanatik sou chak turbine, ki kouvri apeprè 80 pousan nan sifas ki disponib. Van an pouse lam yo ak vire rotor yo, ki kreye enèji nan turbine a. Dapre yon papye blan 2021 pa defen Dr Paulo Abdala, pwofesè aviyasyon nan University of Brasilia, kantite elektrisite pwodwi a depann lajman sou vitès van an. Fòs lam plat ki gen fòm fanatik yo ede kreye diferans presyon apik sou kote lam yo, sa ki ogmante vitès van ak jenerasyon pouvwa.
Dapre simulasyon Xenecore a, nan kondisyon ideyal, fanatik la te kapab reyalize teyorikman yon maksimòm 98 pousan kaptire enèji van. Anplis de sa, lam la fèt pou kenbe tèt ak van siklòn-fòs, ak nan simulation, li pwouve yo kenbe tèt ak van ki rive jiska 376 mil pa èdtan, byen pi wo pase vitès la nan yon siklòn. Dapre Choe, lam sa yo ka opere sou turbin ki egziste deja san yo pa chanje enfrastrikti ki egziste deja.
An 2022, Xenecore te kòmanse pwodiksyon ti turbin 5 kW ak 3 x 3 pye lam epi li te vann yo bay distribitè nan Amerik di Sid ak sou entènèt atravè lemond. Choe eksplike ti sistèm sa yo pou ranplase panno solè ki sanble ak pouvwa yo itilize nan kay ak biznis, yo bay menm kantite pouvwa a, men yo fè pi byen e yo koute twa fwa mwens pou yo kouri.
Lam yo te teste pou pwodwi sèt fwa plis pouvwa pase turbin van konvansyonèl ki gen menm gwosè. Pi gwo sistèm Xenecore teste se yon turbin 100-kilowat ak lam 11 pye lajè. Li gen yon vèsyon megawatt-nivo nan travay yo.
Choe te di ke gen anpil enterè nan pi gwo lam Fanturbine nan fiti prè, remake ke teknoloji a gen potansyèl pou modènize turbine Haliade X franse GE a, kounye a pi gwo a, ki ta ka ogmante kapasite li 100-pliye, soti nan 14. megawatt a 1.4 gigawatt.
Kounye a, konpayi an ap chèche envestisè ak patnè pou ede mennen teknoloji a nan pwochen etap la. Pou pwouve teknoloji a, pwochen etap Xenecore se pou konstwi ak enstale yon turbine 1 MW sou yon gwo fò won turbine van ki dekomisyone.
