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              風能:面臨哪些挑戰以及石墨烯如何應對這些挑戰?

              風能:面臨哪些挑戰以及石墨烯如何應對這些挑戰?

              • 分類:新聞資訊
              • 作者:
              • 來源:
              • 發布時間:2023-10-20
              • 訪問量:

              【概要描述】 經過與聚合物和復合材料專業制造商合作多年的開發,Carbon Waters開發了一系列基于石墨烯的高性能添加劑,在這個專用的Graph’Up系列上進行的測試突顯了熱固性聚合物(環氧樹脂)的機械性能的顯著改善,已經與多家歐洲公司啟動了資格認證階段,特別是針對風力發電領域的應用。此外,Carbon Waters還與一家領先的特種聚合物公司啟動了研發合作。目標是在非常特殊的聚合物系列中加入這一系列添加劑,以應對風能行業中使用的復合材料可回收性的挑戰。

              風能:面臨哪些挑戰以及石墨烯如何應對這些挑戰?

              【概要描述】 經過與聚合物和復合材料專業制造商合作多年的開發,Carbon Waters開發了一系列基于石墨烯的高性能添加劑,在這個專用的Graph’Up系列上進行的測試突顯了熱固性聚合物(環氧樹脂)的機械性能的顯著改善,已經與多家歐洲公司啟動了資格認證階段,特別是針對風力發電領域的應用。此外,Carbon Waters還與一家領先的特種聚合物公司啟動了研發合作。目標是在非常特殊的聚合物系列中加入這一系列添加劑,以應對風能行業中使用的復合材料可回收性的挑戰。

              • 分類:新聞資訊
              • 作者:
              • 來源:
              • 發布時間:2023-10-20
              • 訪問量:

               自20世紀90年代初以來,風力渦輪機,這些將風能轉化為電能的現代風車,越來越多地出現在我們的景觀中。作為能源轉型的一部分,風力渦輪機市場正在不斷增長,以提供更環保的能源并控制對環境的影響。據Ademe稱,這種能源將是其整個生命周期中污染最少的能源之一。然而,該行業面臨著一定的困難,特別是某些風力渦輪機部件的使用壽命和回收利用。Carbon Waters進行了盤點。

              風力渦輪機帶來顯著的環境效益
                如果風電場數量成倍增加,例如在法國,其發電量占總發電量的近10% ,這顯然是為了發展可再生能源。無論是陸上還是海上,一臺2兆瓦風力渦輪機每年平均發電4200兆瓦時,相當于法國約800個家庭的平均用電量。此外,根據國際能源署(IEA)的數據,風能有助于大幅減少CO2排放。2020年,風力發電避免了近1.7億噸溫室氣體的排放。與核能或天然氣等其他類型的能源生產不同,這種能源可以在不污染環境的情況下發電,從而保護動植物群。

              風電行業存在的問題
                盡管具有所有這些優勢并且該行業蓬勃發展,但它仍然受到兩個與組件壽命終止直接相關的困難的困擾:
              1、葉片的可回收性:目前使用的復合材料(環氧樹脂或聚酯樹脂中混合的玻璃纖維和碳纖維)不可回收;
              2、用于海上風力渦輪機的復合材料的脆弱性。


                關于第一點,制造商(西門子能源、阿科瑪)正在致力于生產用于海上風力渦輪機葉片的可回收樹脂。西門子歌美颯 (Siemens Gamesa)是西門子能源集團旗下專注于風力發電的子公司,已經通過其RecyclableBlade系列提供解決方案。然而,對于陸上風力渦輪機來說,問題似乎更加復雜,該風力渦輪機由兩部分組成,其膠接會在可回收性方面造成問題。

                關于海上設備復合材料的脆弱性,當前發生的事件直接證明了這一點。最近,西門子歌美颯遭受了非常重大的財務損失。原因是技術問題,主要是葉片存在質量缺陷,導致斷裂。全球第二大風力發電機制造商宣布,15%至30%的風電場將受到影響,即超過30GW的風力發電機,損失近30億美元。該集團股價在股市也下跌超過30%。


              石墨烯作為增強風力渦輪機并延長其使用壽命的解決方案
                為了克服海上風力渦輪機的質量問題(顧名思義,海上風力渦輪機要承受惡劣的條件),可以采用解決方案來保持構成風力渦輪機的材料的完整性。為了增強由復合材料制成的風力渦輪機葉片的強度,同時提供極大的重量,石墨烯是理想的材料。美國凱斯西儲大學的一項研究證明了碳在這兩方面的有效性。用碳納米管增強的葉片的強度是傳統葉片的8倍,而且重量輕得多,從而可以減輕渦輪機的負載。對于海上設備,還必須考慮防腐因素。同樣,石墨烯憑借其出色的阻隔性能,有助于保護材料免受氧化。以添加劑形式,它可以在風力渦輪機葉片的制造過程中直接融入樹脂中。材料受到更好的保護,使用壽命更長。這些解決方案集成到風力渦輪機的復合材料中,可以減少某些風電場的更新,從而顯著節省維護費用。

              Graph’Up:基于石墨烯的高性能添加劑,適用于風能領域
                經過與聚合物和復合材料專業制造商合作多年的開發,Carbon Waters開發了一系列基于石墨烯的高性能添加劑,可以直接應對這些挑戰。因此,在這個專用的Graph’Up系列上進行的測試突顯了熱固性聚合物(環氧樹脂)的機械性能的顯著改善,包括在低濃度下:
              1、牽引力和抗變形能力+30%;
              2、剛性+50%;
              3、+30°C耐溫性(更多信息請垂詢)。
               

                此外,已經與多家歐洲公司啟動了資格認證階段,特別是針對風力發電領域的應用。此外,Carbon Waters還與一家領先的特種聚合物公司啟動了研發合作。目標是在非常特殊的聚合物系列中加入這一系列添加劑,以應對風能行業中使用的復合材料可回收性的挑戰。

               

              信息來源:石墨烯網、Carbon Waters

              石墨的量子飛躍:阿秒科學照亮人工超導之路

              石墨的量子飛躍:阿秒科學照亮人工超導之路

              X 射線吸收光譜是材料分析的重要工具,隨著阿秒軟 X 射線脈沖的出現而不斷發展。這些脈沖允許同時分析材料的整個電子結構,這是 ICFO 團隊領導的一項突破。最近的一項研究表明,通過光-物質相互作用可以操縱石墨的導電性,揭示了光子電路和光學計算的潛在應用。光譜學的這一進展為研究材料中的多體動力學開辟了新的途徑,而多體動力學是現代物理學的一個關鍵挑戰。
              2023-12-29
              紅魔9

              紅魔9 Pro發布 由道明超導供應石墨烯導熱膜

              近日,新一代努比亞紅魔9 Pro新品發布,采用道明超導石墨烯散熱片,超高性能石墨烯散熱膜提升了紅魔9 Pro的散熱效率,從而降低手機的溫度,提高手機的性能和穩定性。
              2023-12-15
              自主研發!我國納米金屬研究領域取得新突破

              自主研發!我國納米金屬研究領域取得新突破 石墨烯聯盟 2023-12-04 16:28 發表于河北

              材料研究真正實現了從二維到三維。12月1日,重慶大學作為第一完成單位和第一通訊作者單位在期刊《科學》發表最新研究成果《納米分辨三維電鏡揭示變形鎳的異常晶格轉動》,這是該校材料科學與工程學院黃曉旭教授團隊及其合作者,利用自主研發的三維透射電鏡技術,在納米金屬研究領域取得的新突破。
              2023-12-08

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