利用3D打印开发的小型涡流水力发电机可高效提供电能

考虑到日益严峻的环境污染状况，人们正在越来越多地将目光投向可再生能源。但就目前而言，较为普遍的方式是建设大型太阳能、水力和风能装置，然后通过广域网络将能量传送到世界各地。不过随着3D打印技术的崛起，研制更加方便的小型可再生能源装置已经变得不再困难，甚至成为了一股潮流。这种方式的优点在于能源的获取可以本地化，不但可节省能源网的建设成本，而且方便就地使用。

迄今为止，我们已经见到了一些这样的项目，比如波兰3D打印机制造商Omni3D就在不久之前举行的2015巴黎世界气候变化大会上展示了自己的小型3D打印风力涡轮。现在，又一家持有同样理念的公司出现了，它就是来自比利时的初创企业Turbulent。这家公司正在开发的同样是小型3D打印涡轮机，不过与Omni3D的产品有所不同的是，这种设备利用的是水能。它只需一条小河就能获得足够的能量，足以维持几个家庭的日常需要，尤其适合偏远地区和发展中国家。

这种装置的开发者是Geert Slachmuylders和Jasper Verreydt。两人不仅是创新高手，而且夺得过3D打印设计挑战赛的冠军，可谓实力强大。他们表示，自己的目标是解决目前有关可再生能源供应的一些问题。要知道当前全球仍有约13亿人得不到电力，同时可再生能源还不能产生利益。“目前大部分可再生能源仍需大量依赖政府拨款，同时像风能或者太阳能这样的能源受环境影响较大，而这会造成了通过电网供应的不稳定。”两人表示。

而相比之下，水里发电的问题就少得多了，不过它也有自己的缺点。“传统的水力发电主要是利用大型构筑物和水坝，而这往往会造成洪水、荒漠化、人口排放、增加甲烷排放等问题。”他们说。另外，这种方法无法触及到没有电网或者电网有限的偏远位置。“所以我们需要一种使用标准材料制造、安装简单并且可分散的绿色能源生产装置，而它正是我们正在研发的Turbulent。”两人表示。

据中国3D打印专业媒体平台南极熊了解，目前，利用3D打印技术制造的Turbulent的原型机已经完成。它是一种紧致高效的小型水力发电装置，能通过利用小河或小溪中的自然漩涡产生能量。“这个概念是我的同事Geert在注意到桥梁柱周围的漩涡时想到的，”Jasper Verreydt解释说，“我们正在一条高度差仅有1米的河流中制造一个漩涡，而一条很小的河流就可以满足3-4个家庭日常的能源需求。”

事实上，Turbulent可以放在高度差仅有2米的小河里使用（不会像水坝那样造成堵塞），生成的电能可高达200千瓦。由于种采用了优化的叶轮和控制软件，这种装置不但可持续高效运转，而且需要的维护很少。“Turbulent安装容易，不会对周围的环境造成影响，是一种可靠、易于维护的经济型解决方案。此外，它还可以远程监控并能够轻易与其它能源或者智能电网连接。”该公司补充道。由该装置产生的能源是完全清洁的，对于鱼类不会有不利影响，很适发展中国家。

由于极具发展前景，Turbulent目前已经与知名软件商Autodesk和VITO等公司达成了技术合作，并且获得了来自KIC Innoenergy、Iminds和比利时政府的资助。在原型机开发的过程中，3D打印发挥了相当重要的作用。你可以从下面的视频中看到，所有主要的部件在最终制造之前都经过了3D打印原型这一步：

在3D打印技术的帮助下，Turbulent发现他们的这种小型发电装置在效率上已经超过了其它更大的竞争对手。“我们的对手更倾向于低转速的涡轮机。这意味着它们需要应对很高的扭矩并使用大型的基础设施，比如对技术要求很高的混凝土水坝。此外，装置中庞大缓慢的转子也需要大量的设备和专门知识才能完成安装，”他们解释说，“相比之下，我们的设备由于采用了更小的部件，运输和安装都会更加容易高效。”

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via 3ders