人類的未來(lái)在于可再生能源。但是很多專家們往往更加側(cè)重于大型的太陽(yáng)能、水力和風(fēng)能裝置，并通過(guò)大范圍的網(wǎng)絡(luò)將能量帶給人們。那么為什么不能在使用一些更加小型化的設(shè)計(jì)，讓人們對(duì)新能源的使用本地化，從而節(jié)省了運(yùn)輸能用的成本？這正是比利時(shí)的一家名叫Turbulent的創(chuàng)業(yè)公司想要做的事情。該公司一直致力于開發(fā)小規(guī)模的3D打印渦輪機(jī)，這種渦輪機(jī)能夠從一條小河中獲得足夠的能量來(lái)維持幾個(gè)家庭的日常需要，尤其適合偏遠(yuǎn)地區(qū)和發(fā)展中國(guó)家。

這有趣方案的開發(fā)者是Geert Slachmuylders和Jasper Verreydt，他們倆目前在創(chuàng)新開發(fā)者圈子中小有名氣，還是增材設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽（Additive Design Challenge）。這兩位宣稱，他們的目標(biāo)地是設(shè)法解決一些常見的可再生能源的供應(yīng)問(wèn)題。盡管今天仍有13億人得不到電力供應(yīng)（還有更多人依靠不那么環(huán)保的能量，比如柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量），而可再生能源似乎還是不能變得有利可圖。“出于種種原因，大多數(shù)（可再生）資源依然過(guò)于依賴政府撥款。其次，像風(fēng)能或者太陽(yáng)能這類能源的供應(yīng)受環(huán)境影響波動(dòng)性很大，這就造成了電網(wǎng)穩(wěn)定性的問(wèn)題。”他們說(shuō)。

相比較而言，水電在這方面問(wèn)題較少，但是它也有自己的問(wèn)題。“傳統(tǒng)的水電項(xiàng)目主要使用大型構(gòu)筑物和水壩，往往會(huì)造成洪水、荒漠化、人口排放、增加甲烷排放等問(wèn)題。”他們說(shuō)，比如像尼羅河上的水壩。更重要的是，這些解決方案并不能解決那些沒有電網(wǎng)或者電網(wǎng)比較有限的偏遠(yuǎn)位置的問(wèn)題。“我們需要一種使用標(biāo)準(zhǔn)材料制造、安裝簡(jiǎn)便的可分散綠色能源生產(chǎn)裝置。”他們宣稱。

他們說(shuō)的就是Turbulent，目前該公司已經(jīng)拿出了3D打印的Turbulent原型。這是一種緊湊、高效的水電站，它主要利用渦流的原理在更小的河流，比如小溪中，產(chǎn)生能量。“我的同事Geert在觀察河流里的橋柱時(shí)，注意到了這些柱子后面自然產(chǎn)生的漩渦。因此他認(rèn)為我們能夠以最有效的方式制造出可以產(chǎn)生能量的漩渦。”Jasper Verreydt解釋說(shuō)：“我們正在一條高度差僅有1米的河流中制造一個(gè)漩渦。一條很小的河流就足以供應(yīng)3到4個(gè)家庭的日常能量需求。”

     事實(shí)上，這些小型水力發(fā)電廠可以放在僅有2米高差的小河里（而且不會(huì)像水壩那樣阻塞河流自然功能），其生成功率可高達(dá)200千瓦。結(jié)合經(jīng)過(guò)優(yōu)化的葉輪和控制軟件，可以將效率維持在最多，而且這些小電站需要的維護(hù)很少。“我們的渦輪安裝起來(lái)很容易，并且對(duì)于周圍的環(huán)境、水流沒有影響。通過(guò)這種方式，Turbulent可以提供一個(gè)可靠、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)上有趣的解決方案。此外，它還可以遠(yuǎn)程監(jiān)控并能夠很容易地與其它能源或者智能電網(wǎng)連接。”該公司補(bǔ)充道。這種能源是完全清潔的，對(duì)于魚類不會(huì)有不利影響，很適合放在發(fā)展中世界的各個(gè)角落。

聽起來(lái)這是一個(gè)相當(dāng)完美的解決方案，因此Turbulent已經(jīng)與歐特克和VITO等公司達(dá)成了技術(shù)合作，并且獲得了來(lái)自KIC Innoenergy、Iminds和比利時(shí)政府的資助。3D打印也在這中間發(fā)揮了作用。您可以從下面的視頻中看到，所有主要的部件在進(jìn)行最終制造之前，其所有的原型都是3D打印的。

在3D打印技術(shù)的幫助下，Turbulent公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)他們小小的發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)比其更大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更加有效。“我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的渦輪旋轉(zhuǎn)速度要低得多，這意味著它們要應(yīng)對(duì)很高的扭矩，因此不得不使用大型的基礎(chǔ)設(shè)施，比如有很多技術(shù)要求的混凝土水壩。此外，龐大的、緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子需要大量的安裝設(shè)備和專門知識(shí)來(lái)建立這種工廠。”他們解釋說(shuō)：“由于使用了更小的部件，我們的物流和安裝將更容易、更有效。剩下的則由軟件來(lái)完成，無(wú)論是有效的控制還是預(yù)測(cè)性維護(hù)。”

      雖然Turbulent目前仍在開發(fā)過(guò)程中（一個(gè)測(cè)試性的發(fā)電站已經(jīng)開發(fā)完成），但是無(wú)論從哪個(gè)方面將都加對(duì)我們的能源消費(fèi)產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的、積極可持續(xù)的影響。更加重要的是，這群比利時(shí)創(chuàng)業(yè)者已經(jīng)把目光投向了其他的應(yīng)用。“目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大的應(yīng)用是通過(guò)提取圍繞磁單極子的湍流的能量來(lái)保護(hù)海上風(fēng)電場(chǎng)免受土壤侵蝕的，從而增加了設(shè)備使用壽命和大幅度節(jié)省了海上維修費(fèi)用。”他們說(shuō)。盡管還需要更多的研究，但是Turbulent水力發(fā)電機(jī)無(wú)疑能夠讓其它形式的可持續(xù)能源更具成本效益。

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