استفان ویسینانزا -10 سپتامبر 2022
محققان آزمایشگاه ملی ساندیا نوع جدیدی از تماس الکتریکی چرخشی را توسعه داده اند. این فناوری Twistact نام دارد و نیاز به آهنرباهای گران قیمت خاکی کمیاب در توربین های بادی بزرگ را از بین می برد.سندیا اکنون آماده همکاری با صنعت انرژی برای توسعه نسل بعدی توربین‌های بادی مستقیم است.
Sandia’s Twistact یک رویکرد جدید برای انتقال جریان الکتریکی بین یک قاب ثابت و دوار یا بین دو مجموعه دوار با سرعت‌ها یا جهت‌های چرخشی متفاوت است. این روش برای استفاده در توربین های بادی ایده آل است.
به گفته جف کوپلو، دانشمند و مهندس پژوهشی ساندیا، دانشمندان آزمایشگاه ملی ساندیا شروع به پرسیدن سؤالات دشوار از خود کردند.او گفت: «ما می‌دانستیم که اگر بتوانیم راهی برای دور زدن عمر محدود کنتاکت‌های الکتریکی چرخشی معمولی پیدا کنیم، بازی را تغییر میدهد.ما زمان زیادی را صرف بررسی این موضوع کردیم که آیا راه قابل قبول دیگری برای توسعه معماری تماس الکتریکی چرخشی وجود دارد یا خیر.
Twistact چیزی است که آنها به آن دست یافته‌اند، یک دستگاه تماس با چرخش پاک برای انتقال جریان الکتریکی در طول مسیری با مقاومت بسیار کم. این فناوری باعث بهبود پایداری، کاهش تعمیر و نگهداری و کاهش هزینه ها می شود.
یکی از جذاب‌ترین جنبه‌های این فناوری، استفاده از فناوری Twistact در توربین‌های بادی عمودی است که در کالیفرنیا استفاده می‌شود. ابزارهای جدیدی در زرادخانه تجهیزات این توربین ها وجود دارد و جایگزینی موتورها و ژنراتورهای برس یا حلقه کشویی می تواند بازی را تغییر دهد.
یکی از مزایای اصلی Twistact حذف کامل آهنرباهای کمیاب است. این مواد دارای زنجیره تامین آسیب پذیر هستند و هزینه های اولیه قابل توجهی دارند.
نمونه‌ای از مشکلات ضعیف زنجیره تامین این مواد در سال 2011 بود، زمانی که قیمت نئودیمیم و دیسپروزیم، دو عنصر خاکی کمیاب مورد استفاده در ساخت چنین آهن‌ربایی‌ها به دلیل یک بحران بزرگ در عملکرد زنجیره تامین، به شدت افزایش یافت. چنین رویدادی می تواند استفاده از توربین های بادی بزرگ را به طور کامل حذف کند.
با Twistact، هیچ هزینه نگهداری یا هزینه جایگزینی وجود ندارد که در سیستمی که امروزه برای تولید انرژی بادی استفاده می شود، پایدار است. Twistact به دو مشکل بزرگ تخریب می‌پردازد که در مجموعه‌های برس یا حلقه لغزنده با تعمیر و نگهداری بالا، تماس لغزشی و قوس الکتریکی رایج است.
این عوامل عملکرد کنتاکت‌های الکتریکی چرخشی سنتی را کاهش می‌دهند و منجر به چرخه عمر عملیاتی کوتاه‌تر و هزینه‌های نگهداری و تعویض بالا می‌شوند.
Twistact در آزمایشگاه آزمایش شده و ثابت شده است که قادر به کارکردن برای 30 سال خدمات کامل یک توربین چند مگاواتی با تعویض یا تعمیر است.
این فناوری جدیدی است و سرمایه‌گذاران برای تأمین مالی نیاز به شجاعت و تمایل دارند. Sandia در حال کار بر روی فرصت هایی است که ممکن است با تولید کنندگان ژنراتور و سایر شرکت ها و سازمان ها در صنعت انرژی های تجدید پذیر داشته باشد.
تیم های تحقیق و توسعه تحت هدایت آزمایشگاه Sandia در حال تماس با شرکای بالقوه هستند. آنها در حال کار برای دریافت کمک در انتقال فناوری Twistact به نسل بعدی توربین های بادی مستقیم هستند.
علاوه بر این در این جهت برای کمک به توسعه Twistact، Sandia آماده مشارکت در توسعه فناوری Twistact RPM بالا برای کاربردهایی مانند خودروهای الکتریکی و ژنراتورهای القایی با تغذیه مضاعف است.
