3D-печатные турбины для малых ГЭС

09.05.2026

Команда специалистов Ок-Риджской национальной лаборатории и американского стартапа Cadens разработала революционную технологию 3D-печатных турбин, которая может существенно удешевить и упростить строительство небольших гидроэлектростанций.

В Соединенных Штатах насчитывается почти 90 тысяч дамб, однако менее 3 % из них используются для выработки электроэнергии. При этом 51 тысяча объектов по всей стране обладает потенциалом для микрогидрогенерации. Общий неиспользованный ресурс оценивается примерно в 29 гигаватт. Главным препятствием оставалась высокая стоимость изготовления индивидуальных турбин и инфраструктуры для каждого конкретного места.

Инженеры применили аддитивное производство, чтобы преодолеть это ограничение. Они использовали массивные поливинилхлоридные трубы в качестве основного водного пути, а наиболее сложные детали турбины изготовили с помощью 3D-печати. Такой подход позволил быстро и недорого адаптировать компоненты под особенности каждого участка реки или дамбы.

Особенно сложной частью стала отсасывающая труба. Ее создали из двух половин с использованием полимера, армированного углеродным волокном на 20 %. После соединения получился прочный блок весом 312 килограммов. Корпус турбины отлили из стекловолокна с помощью напечатанной формы, а опоры труб и фитинги также изготовили методом крупноформатной 3D-печати.

По словам исследователей, аддитивное производство обеспечивает быстрое, индивидуальное и доступное создание компонентов для низконапорных микрогидроэнергетических систем. Это значительно снижает барьеры для широкого использования гидроэнергии в тех местах, где раньше проекты были экономически невыгодны.

Результаты тестирования показали впечатляющий эффект: новая технология позволяет сократить затраты на строительство станций в расчете на киловатт мощности до 40 % по сравнению с традиционными методами изготовления. Рабочий прототип системы уже более шести лет успешно функционирует на испытательном объекте компании Cadens в штате Висконсин.

<< Назад: Углеродный след мужчин и женщин 09.05.2026

>> Вперед: Качественный сон - лучший щит от рабочего стресса 08.05.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Причина звона в ушах 16.10.2015 Ученые из Джорджтаунского университета (США) обнаружили связь между звоном в ушах и хронической болью в других частях тела. Звон в ушах, который ученые называют тиннитус, является симптомом, вызываемым различными причинами, вроде воспалительных процессов в ухе, атеросклерозом сосудов головного мозга, а также естественным ослаблением слуха или даже побочным эффектом приема медицинских препаратов. Тиннитус является субъективным ощущением, которое сложно измерить с помощью объективных методов, при этом звон в ушах является довольно распространенным явлением: в возрастной группе от 55 до 65 лет его симптомы регулярно замечают до 20% опрошенных. Теперь американским ученым удалось установить, что звон в ушах и хроническую боль вызывают повреждения в одной и той же области головного мозга. Как показали исследования, оба этих симптома вызваны проблемами с вентромедиальной префронтальной корой мозга и прилежащим ядром. Эти области мозга ответственны за возникновение хронической боли в различных частях тела, для которой у организма нет объективных причин. Теперь исследователи намерены разобраться, какие участки отвечают за возникновение подобных явлений и по итогам разработать способы борьбы с хроническим звоном в ушах и фантомными болями.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026