Vetrna energija predstavlja »zelen« vir energije, ki proizvaja električno energijo brez onesnaževanja, hkrati pa izkorišča neizčrpno moč naravnega vetra. Ko se vetrne turbine razvijajo proti večji izhodni moči, se lopatice daljšajo-na primer lopatice za glavne 1,5 MW turbine merijo 34–37 metrov in tehtajo približno 6 ton (steklena vlakna), kar predstavlja velik tehnični izziv.
Trenutno večina kompozitnih rezil uporablja polimer-ojačan s steklenimi vlakni (GFRP) zaradi nižjih stroškov, medtem ko je polimer-ojačan s ogljikovimi vlakni (CFRP) kljub boljši splošni zmogljivosti omejeno sprejetje. Potrebno je prehodno obdobje, preden postane CFRP glavni tok. Kljub temu so kompoziti iz ogljikovih vlaken-s svojimi izjemnimi lastnostmi-idealen material za lopatice vetrnih turbin. Njihove prednosti vključujejo:
Lahek in visoko razmerje med-trdnostjo in-težo
CFRP rezila so 30 % lažja od primerkov iz GFRP. To zmanjšanje teže se razteza na pogonski sklop, stolp in platformo, kar zmanjšuje maso celotnega sistema.
Izboljšana togost
CFRP ponuja več kot dvakrat večjo togost kot GFRP. To ne omogoča samo optimiziranih pred-zasnov upognjenih rezil, temveč tudi ohranja stabilno razdaljo med vrtečimi se rezili in stolpom med delovanjem.
Vrhunsko dušenje tresljajev
Visoka odpornost na blaženje CFRP zmanjša spontane vibracije in pospeši upadanje po nihanju. To preprečuje resonanco med naravnimi frekvencami rezila in prehodnimi vibracijami, kar zagotavlja stabilnost delovanja.
Visoka odpornost na utrujenost in dolgoživost
CFRP vzdrži ciklične obremenitve zaradi turbulenc vetra, premikov smeri in sunkov ter izpolnjuje zahteve glede 20-letne načrtovane življenjske dobe, hkrati pa zmanjša tveganje zloma zaradi utrujenosti.
Odpornost proti koroziji in prilagodljivost okolju
Ogljikova vlakna so odporna na kisline, alkalije in soli, zaradi česar so rezila iz CFRP idealna za obalna, slana-alkalna ali korozivna okolja z dolgo-trajnostjo.
