Một phương pháp tiếp xúc điện quay mới có thể thay đổi hoàn toàn cách các tuabin gió tạo ra điện

Một phương pháp tiếp xúc điện quay mới có thể thay đổi hoàn toàn cách các tuabin gió tạo ra điện
Nó có thể tạo ra điện trong 30 năm mà không cần bảo trì hoặc thay thế các bộ phận.

Trang trại tuabin gió trên một ngọn đồi vào lúc hoàng hôn.

Trang trại tuabin gió

Các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia đã phát triển một loại tiếp xúc điện quay mới về cơ bản. Công nghệ này được gọi là Twistact, và nó sẽ loại bỏ nhu cầu về nam châm đất hiếm đắt tiền trong các tuabin gió lớn.

Sandia hiện đã sẵn sàng hợp tác với ngành công nghiệp năng lượng để phát triển thế hệ tiếp theo của tua-bin gió dẫn động trực tiếp.

Sandia’s Twistact là một cách tiếp cận mới để truyền dòng điện giữa khung đứng yên và khung quay, hoặc giữa hai cụm quay có tốc độ hoặc hướng quay khác nhau. Phương pháp này lý tưởng để sử dụng trong các tuabin gió.

Theo Jeff Koplow, nhà khoa học và kỹ sư nghiên cứu Sandia, các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia bắt đầu tự hỏi mình những câu hỏi khó.

Ông nói: “Chúng tôi biết rằng sẽ thay đổi cuộc chơi nếu chúng tôi có thể tìm ra cách để vượt qua vòng đời sử dụng hạn chế của các tiếp điểm điện quay thông thường.

"Chúng tôi đã dành rất nhiều thời gian để xem xét liệu có cách hợp lý nào khác để phát triển kiến ​​trúc tiếp xúc điện quay không."

Twistact là thứ mà họ đã nghĩ ra, một thiết bị tiếp xúc cuộn thuần túy để truyền dòng điện dọc theo một con đường có điện trở cực thấp. Công nghệ này sẽ cải thiện tính bền vững, giảm bảo trì và hạ giá thành.

Hình minh họa Twistact.

Lợi ích của công nghệ Twistact
Một trong những khía cạnh hấp dẫn hơn của công nghệ này là việc sử dụng công nghệ Twistact trong các tuabin gió thẳng đứng đang được sử dụng ở California. Có những công cụ mới trong kho thiết bị của tuabin này và việc thay thế chổi than hoặc động cơ vòng trượt và máy phát điện có thể thay đổi cuộc chơi.

Một trong những lợi ích chính của Twistact là loại bỏ hoàn toàn nam châm đất hiếm. Những nguyên liệu này có chuỗi cung ứng dễ bị tổn thương và có chi phí ban đầu đáng kể.

Một ví dụ về các vấn đề liên quan đến chuỗi cung ứng mà các vật liệu này gặp phải là vào năm 2011, khi giá Neodymium và Dysprosium, hai nguyên tố đất hiếm được sử dụng để chế tạo nam châm này tăng vọt do một cuộc khủng hoảng lớn trong các chức năng của chuỗi cung ứng. Một sự kiện như vậy có thể loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng các tuabin gió lớn.

Với Twistact, không có chi phí bảo trì, hoặc chi phí thay thế, bền vững trong hệ thống được sử dụng để tạo ra năng lượng gió ngày nay. Twistact giải quyết hai vấn đề lớn về sự xuống cấp thường gặp đối với các cụm chổi than hoặc vòng trượt có độ bảo dưỡng cao, tiếp điểm trượt và phóng điện hồ quang.
Những yếu tố này làm giảm hiệu suất của các tiếp điểm điện quay truyền thống và dẫn đến vòng đời hoạt động ngắn hơn, đồng thời chi phí bảo trì và thay thế cao.

Twistact đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và được chứng minh là có khả năng hoạt động trong thời gian phục vụ đầy đủ 30 năm của tuabin multimegawatt với cả việc thay thế hoặc bảo trì.

Công nghệ như vậy là mới lạ và đòi hỏi một số can đảm và sẵn sàng từ phía các nhà đầu tư để tài trợ. Sandia đang nghiên cứu các cơ hội có thể có với các nhà sản xuất máy phát điện cũng như các công ty và tổ chức khác trong ngành năng lượng tái tạo.

Các nhóm Nghiên cứu và Phát triển do Phòng thí nghiệm Sandia chỉ đạo đang tiếp cận với các đối tác tiềm năng. Họ đang nỗ lực hướng tới việc nhận được sự hỗ trợ trong việc chuyển giao công nghệ Twistact vào các tuabin gió truyền động trực tiếp thế hệ tiếp theo.

Hơn nữa theo hướng hỗ trợ phát triển Twistact, Sandia sẵn sàng hợp tác để phát triển công nghệ RPM Twistact cao cho các ứng dụng như xe điện và máy phát điện cảm ứng được nạp gấp đôi.