Kan plantefibre gjøre vindturbiner grønnere og mer varige?

I sin avhandling har Hinzmann undersøkt nye materialer for vindturbinblader som er mer erosjonsbestandige enn de vanlig brukte glassfiberforsterkede komposittene (GFRCs). Med den økende størrelsen på vindturbiner, spesielt for offshore installasjoner, forventes turbinbladspisser å nå hastigheter over 100 m/s. Selv ved lavere hastigheter forårsaker regn alvorlige erosjonsskader, noe som fører til redusert energiproduksjon, hyppige reparasjoner, nedetid, og betydelige økonomiske tap.

For å imøtekomme behovet for bedre erosjonsbeskyttelse, introduserer Hinzmann nye materialer som nanodiamantbehandlete linfiber (FFND). Studien viser at FFND-garn absorberer mindre fuktighet, er mer motstandsdyktig mot slitasje og har høyere strekkfasthet enn ubehandlet garn. Videre har FFND-forsterkede kompositter (FFNDRCs) vist seg å være betydelig mer motstandsdyktige mot erosjon enn tradisjonelle GFRCs, med lengre skadeinkubasjonsperiode og mindre massetap.

Bruken av FFNDRC som et tynt beskyttelseslag på GFRC-baselag i vindturbinblader kunne øke bladenes erosjonsbestandighet med en faktor på 60 ± 20 sammenlignet med tradisjonelle GFRC-blader, uten å øke vekten nevneverdig. Denne nye teknologien kan potensielt redusere vedlikeholdskostnader og øke påliteligheten til fremtidige vindturbiner.

Personalia

Carsten Hinzmann (f. 1991) har bachelor- og mastergrad i fysikk fra Universitetet i Heidelberg, Tyskland. Han har en sterk interesse for fornybar energi og nullutslippsteknologier. Tidligere forskning har fokusert på hydrovoltaikk (regnceller) og organiske halvledere for PV og LED. I april 2020 begynte han sin doktorgrad om nye materialer for vindkraft, med professor Bodil Holst (UiB) som hovedveileder, og forsker Justas Zalieckas (UiB) og professor Charlotte Hasager (DTU) som biveiledere.