3D-печать помогает в разработке альтернативных источников энергии

 В тех частях света, где наблюдается дефицит надежного электроснабжения, на помощь приходят такие организации, как Peppermint Energy и Designs For Hope. Вооружившись технологиями трехмерной печати, они разрабатывают недорогие новаторские решения проблем с энергоснабжением – такие, как портативные солнечные батареи и велосипедные динамо-машины. Подобные решения могут изменить жизни миллионов людей.

 По данным Международного энергетического агентства, около 1,3 миллиарда человек не имеют доступа к электричеству. Компания Peppermint Energy из Южной Дакоты, США, намерена изменить ситуацию за счет своей флагманской разработки под названием FORTY2. FORTY2 – портативная солнечная электростанция размером с чемодан, но производящая достаточно энергии для питания светильников, холодильников или ноутбуков. Аккумуляторная батарея накапливает энергию в течение дня для использования в темное время суток.

 Хотя изначально станция разрабатывалась для использования отдыхающими на природе, создатели быстро распознали ее потенциал, как источника энергии для населения стран без надежного электроснабжения. В частности, она может быть использована для питания холодильных установок, необходимых для транспортировки определенных медицинских препаратов в ранее недосягаемые территории. Кроме того, подобные установки могут дать толчок развитию энергетической коммерции в удаленных районах.

 Команда разработчиков из Peppermint Energy использовала технологии трехмерной печати компании Stratasys для создания функциональных прототипов устройства из прочного ABS-пластика, с последующими полевыми испытаниями. При ширине в один метр и весе около 30 килограмм, FORTY2 требует достаточно прочный корпус для размещения всех своих компонентов.

 Первый полноразмерный прототип, построенный с помощью промышленного принтера Stratasys Fortus, позволил разработчикам выявить и исправить недостатки дизайна,  что привело к упрощению эксплуатации FORTY2. Например, ручная транспортировка первого прототипа оказалась неудобной. Разработчики решили проблему, уменьшив габариты солнечных панелей, но сохранив способность системы генерировать необходимую мощность. Один из напечатанных прототипов выявил отсутствие необходимости в ручном переключателе питания, расположенном на внешней стороне корпуса. Теперь FORTY2 включается автоматически при развертывании системы.

 «Только увидев разработку в материальном виде, начинаешь понимать, что форма должна соответствовать функции», – говорит Брайан Грэмм, один из основателей Peppermint Energy. Использование 3D-печати позволило разработчикам быстро внести усовершенствования в конструкцию, сократив производственные затраты примерно на $250000.

После разрушительного землетрясения на Гаити в 2010 году, система FORTY2 была доработана для аварийного энергоснабжения пострадавших районов и использования в восстановительных операциях.

 Компания Designs For Hope из штата Алабама разработала недорогое, прочное устройство, генерирующее электроэнергию за счет использования крутящего момента одного из самых простых и доступных видов транспорта в развивающихся странах – велосипеда. Устройство позволяет прикреплять генератор к велосипеду, производить энергию и хранить ее с помощью аккумулятора.

 Разработчики взялись за создание прототипов с помощью 3D-принтера Stratasys Dimension, но  обнаружили недостатки в первоначальном дизайне. Как пояснил Крис Бонд, основатель Designs for Hope, напечатав первый прототип и прикрепив его к велосипеду, разработчики осознали, что устройство не будет функционировать, как задумано. После множества доработок проекта и печати нескольких прототипов, команда завершила разработку устройства. С тех пор они сотрудничают с миссионерскими организациями, помогающими с распространением устройств.

 Одним из получателей является детский приют в Уганде, снабжаемый электроэнергией за счет одной небольшой электростанции на солнечных панелях. Каждый из сотрудников приюта проезжает от семи до десяти километров в день. Добравшись до работы, они заряжают свои сотовые телефоны от солнечных панелей, которых еле хватает для задачи. Бонд надеется, что новое устройство поможет облегчить проблему.

 «Вся прелесть в том, что они и так используют свои велосипеды», – поясняет Бонд. «Это бесплатная электроэнергия».

Статья подготовлена эксклюзивно для 3dtoday.ru