利用3D打印開發(fā)的小型渦流水力發(fā)電機可高效提供電能

考慮到日益嚴峻的環(huán)境污染狀況，人們正在越來越多地將目光投向可再生能源。但就目前而言，較為普遍的方式是建設(shè)大型太陽能、水力和風(fēng)能裝置，然后通過廣域網(wǎng)絡(luò)將能量傳送到世界各地。不過隨著3D打印技術(shù)的崛起，研制更加方便的小型可再生能源裝置已經(jīng)變得不再困難，甚至成為了一股潮流。這種方式的優(yōu)點在于能源的獲取可以本地化，不但可節(jié)省能源網(wǎng)的建設(shè)成本，而且方便就地使用。

迄今為止，我們已經(jīng)見到了一些這樣的項目，比如波蘭3D打印機制造商Omni3D就在不久之前舉行的2015巴黎世界氣候變化大會上展示了自己的小型3D打印風(fēng)力渦輪�，F(xiàn)在，又一家持有同樣理念的公司出現(xiàn)了，它就是來自比利時的初創(chuàng)企業(yè)Turbulent。這家公司正在開發(fā)的同樣是小型3D打印渦輪機，不過與Omni3D的產(chǎn)品有所不同的是，這種設(shè)備利用的是水能。它只需一條小河就能獲得足夠的能量，足以維持幾個家庭的日常需要，尤其適合偏遠地區(qū)和發(fā)展中國家。

這種裝置的開發(fā)者是Geert Slachmuylders和Jasper Verreydt。兩人不僅是創(chuàng)新高手，而且奪得過3D打印設(shè)計挑戰(zhàn)賽的冠軍，可謂實力強大。他們表示，自己的目標(biāo)是解決目前有關(guān)可再生能源供應(yīng)的一些問題。要知道當(dāng)前全球仍有約13億人得不到電力，同時可再生能源還不能產(chǎn)生利益�！澳壳按蟛糠挚稍偕�能源仍需大量依賴政府撥款，同時像風(fēng)能或者太陽能這樣的能源受環(huán)境影響較大，而這會造成了通過電網(wǎng)供應(yīng)的不穩(wěn)定�！眱扇吮硎�。

而相比之下，水里發(fā)電的問題就少得多了，不過它也有自己的缺點�！皞鹘y(tǒng)的水力發(fā)電主要是利用大型構(gòu)筑物和水壩，而這往往會造成洪水、荒漠化、人口排放、增加甲烷排放等問題。”他們說。另外，這種方法無法觸及到?jīng)]有電網(wǎng)或者電網(wǎng)有限的偏遠位置。“所以我們需要一種使用標(biāo)準(zhǔn)材料制造、安裝簡單并且可分散的綠色能源生產(chǎn)裝置，而它正是我們正在研發(fā)的Turbulent�！眱扇吮硎�。

據(jù)中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解，目前，利用3D打印技術(shù)制造的Turbulent的原型機已經(jīng)完成。它是一種緊致高效的小型水力發(fā)電裝置，能通過利用小河或小溪中的自然漩渦產(chǎn)生能量。“這個概念是我的同事Geert在注意到橋梁柱周圍的漩渦時想到的，”Jasper Verreydt解釋說，“我們正在一條高度差僅有1米的河流中制造一個漩渦，而一條很小的河流就可以滿足3-4個家庭日常的能源需求�！�

事實上，Turbulent可以放在高度差僅有2米的小河里使用（不會像水壩那樣造成堵塞），生成的電能可高達200千瓦。由于種采用了優(yōu)化的葉輪和控制軟件，這種裝置不但可持續(xù)高效運轉(zhuǎn)，而且需要的維護很少�！癟urbulent安裝容易，不會對周圍的環(huán)境造成影響，是一種可靠、易于維護的經(jīng)濟型解決方案。此外，它還可以遠程監(jiān)控并能夠輕易與其它能源或者智能電網(wǎng)連接�！痹摴�司補充道。由該裝置產(chǎn)生的能源是完全清潔的，對于魚類不會有不利影響，很適發(fā)展中國家。

由于極具發(fā)展前景，Turbulent目前已經(jīng)與知名軟件商Autodesk和VITO等公司達成了技術(shù)合作，并且獲得了來自KIC Innoenergy、Iminds和比利時政府的資助。在原型機開發(fā)的過程中，3D打印發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用。你可以從下面的視頻中看到，所有主要的部件在最終制造之前都經(jīng)過了3D打印原型這一步：

在3D打印技術(shù)的幫助下，Turbulent發(fā)現(xiàn)他們的這種小型發(fā)電裝置在效率上已經(jīng)超過了其它更大的競爭對手�！拔覀兊膶κ指鼉A向于低轉(zhuǎn)速的渦輪機。這意味著它們需要應(yīng)對很高的扭矩并使用大型的基礎(chǔ)設(shè)施，比如對技術(shù)要求很高的混凝土水壩。此外，裝置中龐大緩慢的轉(zhuǎn)子也需要大量的設(shè)備和專門知識才能完成安裝，”他們解釋說，“相比之下，我們的設(shè)備由于采用了更小的部件，運輸和安裝都會更加容易高效�！�

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via 3ders