Năng lượng gió là một phần quan trọng trong cơ cấu nguồn điện sạch và bền vững. Những cánh tuabin gió quay chậm mà mọi người nhìn thấy ở các trang trại gió chủ yếu được làm bằng tay và nhân công chi phí thấp đã khiến phần lớn ngành sản xuất này nằm ngoài Hoa Kỳ.
Bộ Năng lượng Hoa Kỳ tin rằng chỉ thông qua tự động hóa, ngành công nghiệp quan trọng này của Hoa Kỳ mới có thể được củng cố và bền vững, đạt được hiệu quả sản xuất tiết kiệm chi phí và việc ứng dụng năng lượng gió ở Hoa Kỳ mới được mở rộng.
Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) gần đây đã thông báo rằng họ sẽ cấp 28,49 triệu USD cho Trung tâm Mô phỏng Sản xuất Tổng hợp N (CMSC) của Đại học Purdue (West Lafayette, Indiana, Hoa Kỳ) và các đối tác trong ngành của nó là Themwood Co., Ltd. (Dell, Illinois, Hoa Kỳ), TPI Composites Co., Ltd. (Scottsdale, Arizona, Hoa Kỳ), Dassault Svstèmes (Waltham, Massachusetts, Hoa Kỳ) DimensionalInnovations (Overland Park, Kansas, Hoa Kỳ) và Techmer PM (Clinton, Tennessee, Mỹ) để cung cấp kinh phí.
Công nghệ in 3D trước đây đã được sử dụng trong quy trình sản xuất tháp tuabin gió. Dựa trên kinh nghiệm phong phú về in 3D động cơ máy bay và các bộ phận tuabin khí, GE và các đối tác đã bắt đầu thử sử dụng in 3D và bê tông hiệu suất cao để sản xuất tháp tuabin gió vào năm ngoái. Theo tính toán, bằng cách nâng tuabin gió 5MW từ độ cao 80 mét lên độ cao 160 mét, những người vận hành trang trại gió có thể tăng sản lượng điện lên ít nhất 30%.
Vật liệu composite có thể đáp ứng các yêu cầu về mặt cắt thay đổi và độ cong lớn của lưỡi dao. Vật liệu composite được gia cố bằng sợi carbon đã trở thành vật liệu tùy chọn cho các cánh tuabin lớn, khiến các cánh tuabin gió trở thành thành phần monome tổng hợp lớn nhất thế giới. Lựa chọn vật liệu được hoàn thành khi thiết kế cấu trúc cánh quạt được hoàn thiện, nhưng ý tưởng thiết kế cánh quạt mới nhất là đặt vật liệu lên phía trước và tạo thành một cải tiến tích hợp đa mục tiêu với cấu trúc và khí động học để tìm ra khả năng phát điện, tải và chi phí tốt nhất để tối ưu hóa sự phù hợp của cánh quạt và động cơ chính.
Hiện tại, thiết kế các cánh quạt có công suất dưới 8.{1}} MW chủ yếu là hệ thống vật liệu dựa trên sợi thủy tinh, và các cánh quạt ngoài khơi có công suất trên 12 MW phải xem xét ứng dụng dầm chính bằng sợi carbon trong thiết kế.
