Dùng UAV phun lớp phủ bảo vệ tua bin gió trong mùa đông

Điều kiện ẩm ướt, lạnh lẽo làm giảm hiệu quả của tua bin gió. Băng hình thành trên cánh quạt dẫn đến tình trạng mất cân bằng quay gây hao mòn thiết bị. Loạt giải pháp xử lý được áp dụng lâu nay tích hợp đệm sưởi cho cánh quạt hay dùng máy bay trực thăng phun chất làm tan băng đều khá tốn kém, hơn nữa lại khiến hoạt động sản xuất điện gián đoạn do tua pin phải tạm ngừng hoạt động trong vài ngày.

Dự án TURBO của nhóm chuyên gia IFAM cùng IPA đem lại một lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn: dùng máy bay không người lái (UAV) phun chất phủ bảo vệ - giải pháp phù hợp với mọi tình huống nhưng còn tồn tại nhiều thách thức.

Thách thức chính là phải phát triển được chất phủ thân thiện với môi trường, bám dính tốt vào cánh quạt và bền bỉ dưới điều kiện thời tiết khắc nghiệt. IFAM tạo ra một nguyên mẫu vật liệu từ urea và sáp đáp ứng các tiêu chí này. Vật liệu khô nhanh đảm bảo thời gian phun ngắn, hiệu quả ngăn hình thành sương giá đã được kiểm nghiệm trong buồng lạnh thí nghiệm.

Để phun chất phủ một cách chính xác, nhóm thiết kế nên một thiết bị chuyên dụng. Hệ thống bơm chân không với đầu và vòi phun đường kính chỉ 0,3mm cho phép phun giọt nhỏ tới 100 micromet, đảm bảo ngay cả ở vận tốc gió 35 km/giờ thì UAV vẫn phun được chất phủ vào các góc quan trọng trên cánh quạt.

Thử nghiệm phun chất phủ bảo vệ lên cánh quạt - Ảnh: Fraunhofer IPA

Kiến thức chuyên môn về động lực học chất lỏng mà nhóm tích lũy qua hàng chục năm giúp đem lại thành công cho dự án. Tuy nhiên họ vẫn cần tiến hành điều chỉnh sao cho phù hợp với hình dạng hình học phức tạp của tua bin gió.

Nhóm đang hợp tác với các đối tác để cải tiến kỹ thuật và chuẩn bị sản xuất quy mô lớn. Chất phủ cùng hệ thống bơm có thể được dùng cho đường sắt hoặc vài bộ phận trong công trình chứ không chỉ tua bin gió.

Cẩm Bình