Cara membuat gerigi turbin angin dari logam lebih ramah lingkungan dibanding bahan plastik dengan tulangan berserat yang sukar didaur ulang. Uji coba telah berhasil dilakukan di Belgia. Pembuatan gergigi dari bahan logam lebih murah.
(Sumber foto/©: Fraunhofer IWU)
Turbin angin pembangkit tenaga listrik pada umumnya ramah lingkungan. Akan tetapi, para ahli kewalahan jika menggunakan plastik bertulangan serat sebagai bahan baling-baling rotor yang tidak mungkin untuk didaur ulang.
Bahan baja mudah didaur ulang dan mencapai 90 persen. Lagi pula, harganya lebih murah dibanding bilah plastik berserat yang digunakan sebagai gerigi turbin. Beginilah cara membuat gerigi turbin angin dari logam.
Tim ahli Fraunhofer IWU mengembangkan rantai proses baru dengan membuat bilah (gerigi) turbin angina. Bahan yang digunakan adalah logam. Bahan turbin angin berdampak terhadap lingkungan.
Berat bilah rotor yang terbuat dari plastik bertulang serat sukar didaur ulang dan sangat rumit melakukannya. Tim periset Institut Fraunhofer khususnya divisi Alat Mesin dan Pengembangan Teknologi IWU, memfokuskan penelitian pada logam seperti baja sebagai bahan gerigi turbin.
Berkolaborasi dengan tim dari Universitas Terbuka Brussels ketika menggarap proyek HyBlade, Fraunhofer IWU mengembangkan aerodinamika sebagai kebutuhan pada rantai proses manufaktur.
Banyak keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan pisau baja. Turbin secara signifikan lebih ekologis, lebih dari 90 persen baja dapat didaur ulang. Penggunaan bilah rotor logam, maka tenaga angin benar-benar ramah lingkungan, jelas Marco Pröhl seorang peneliti di IWU.
“Dibanding dengan baling-baling yang terbuat dari plastik bertulang serat, biaya produksi massa sudut rotor turun sebanyak 90 persen. Baling-baling dari bahan baja diproduksi lebih akurat.”
Proses produksi pisau logam lebih cepat. Proses dijalankan secara paralel seperti lembaran logam baru dimasukkan ke dalam jalur produksi segera setelah pisau pertama menyelesaikan langkah proses pertama.
Bilah rotor yang telah selesai dilepaskan dari ban berjalan setiap 30 detik. Sedangkan proses plastik bertulang serat, waktu pembuatannya lebih lama. Penyebab utama perbedaan itu terletak pada proses pembuatannya.
Pisau plastik bertulang serat memerlukan pemrosesan manual. Cetakannya harus sesuai untuk bilah. Bergantung pada varian produksi, lembaran serat lapisan yang berfungsi di cetakan dengan memasukkan resin, dibiarkan komponen mengeras selama beberapa jam dalam oven.
Ini menghasilkan 2,5 cangkang. Setelah ujungnya dipotong, bagian lainnya dilekatkan bersamaan. Langkah-langkah itu bisa dilakukan serentak seperti pada manufaktur pisau lembaran logam walau hasil akhir tidak lebih cepat.
Diperlukan puluhan instalasi yang berjalan secara paralel untuk menghasilkan pisau plastik dengan kecepatan sama jika menggunakan bahan logam. Untuk mengotomatisasi rotor logam manufaktur, prosesnya serupa berlangsung di industri otomotif—berarti cocok untuk produksi lebih banyak gerigi.
Pekerjaan menggunakan lembaran logam datar dengan dilipat—menggunakan bending die untuk membuat bentuk pisau (gerigi) yang khas. Selanjutnya, tepi bahan dilas dengan laser untuk membentuk profil yang tertutup.
Setelah menempatkan potongan di alat sesuai dengan bentuk yang diinginkan, campuran minyak-air dipompa agar dapat digunakan kembali sebagai pisau yang diletakkan di bawah tekanan beberapa ribu bar.
Ini setara dengan tekanan di bawah air pada kedalaman ribuan meter. Cara ini efektif untuk mengembangkan pisau sesuai bentuk yang direncanakan.
“Kami membentuk pisau dari bagian dalam yang memungkinkan untuk kompensasi ketidakakuratan yang dilakukanh sebelumnya,” jelas Pröhl.
Geometri berakhir dengan sempurna setelah tahap produksi pertama, dengan pisau yang cocok dengan profil aliran yang digiling ke alat ini sampai 0,1 milimeter. Para periset telah menghasilkan pisau sepanjang 15 cm dan panjangnya 30 cm—menggunakannya untuk mengoptimalkan langkah pengolahan secara mandiri.
Tim menghasilkan seluruh gerigi rotor untuk turbin sumbu vertikal dengan pisau sepanjang 2,8 meter dan diameter 2 meter. Setelah dipasang di lokasi uji untuk turbin angin kecil di pantai Belgia, tim semakin paham cara membuat gerigi turbin angin dari logam. (Bahan diolah dari laman Fraunhofer IWU)
Aceh, Dubai-based Firm to Start Hydrocarbon Survey 