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理光完成利用3D打印机进行微水力发电的研究

理光完成利用3D打印机进行微水力发电的研究 理光中国
2023-05-22
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导读:成功优化微型水力发电设备重量,大幅缩短设备制造时间




近日,理光集团宣布

在日本国土交通省(MLIT)领导的

污水处理应用研究框架内

利用3D打印机对污水处理设施

进行了微型水力发电的研究

并在2023年3月提交了完成报告。


微水力发电研究
优化发电设备重量

缩短设备制造周期


WEeeT-CAM是理光在新业务创建计划——“TRIBUS”下发起的内部初创公司,它参与了这项研究,考察3D打印水力发电装置的发展。该研究通过与seabell incorporated和金泽工业大学机械工程系Masashi YAMABE - Masahiro SETO 实验室的产学合作,验证了其在污水处理厂的可用性。


作为研究的结果,成功地产生了数千瓦的电力,与传统金属水力发电设备相比,水轮机部分的重量减少了25%、主体设备部分减少了15%。该研究还大大缩短了生产周期,由原先的大约一个月,缩短至三天。水车部分由树脂制成,以提高水下耐久性。


未来,这些装置产生的电力预计将用作污水处理厂内的灾害预防中心的应急电源,以及为移动提供电力的电池系统、履带式自动检查机器人提供动力。除了在日本的污水处理厂安装微型水力发电机外,理光还将继续研究在欧洲、美国和新兴经济体引进这项技术的可能性。


“为我们的未来推动可持续发展--通过业务实现可持续发展”:理光将继续通过其业务活动解决社会问题,并提供对社会有益的价值。











·污水处理设施水力发电设备使用说明·







·本项目开发的微水力发电装置示意图·




背景介绍



在污水处理过程中,废物、沙子和污物等会沉淀下来,然后将污水泵入水箱,利用微生物分解杂质。为了保持微生物的活性,必须不断向水中输入氧气,这会消耗大约75kWh *1的电力,相当于每年约1100亿日元*2的电费。因此,迫切需要降低功耗以节约能源并降低成本。


目前部分污水处理厂采用微型水力发电机,但传统设备存在以下问题:

1

水轮机效率低,产量低

2

水力发电设备采购安装成本高;

3

重大的设备给现场人员带来了沉重负担;


4

目前的微水力发电设备在生锈加剧的环境中难以使用


针对这些问题,国土交通省目前正在进行技术示范和应用研究,以实现下水道系统的绿色创新。2022年3月,根据理光牵头的提案,开始了下水道系统应用研究领域的研究。










研究详情



水轮机的外形是与专业生产低水头微型水力发电机的Seabell公司和金泽工业大学合作设计,在日本静冈县的污水处理厂进行了示范实验。


所使用的微型水力发电机的特点是将两个发电机安装在一个单元上,从而实现高效发电。此外,水轮为敞开式装置,可直接放置在现有水道中,无需另行新建水力发电旁路水道,降低建设成本。


理光的3D打印机技术被用于制造微型水力发电机,其中包含由生物质*3衍生材料制成的3D 打印叶片。与由常用3D打印机材料制成的水轮机相比,该涡轮机的强度是金属涡轮机的两倍多*4 。研究发现,即使长时间置于水下,其强度仍能保持不变,可用于大规模水力发电。











理光将持续通过商业活动解决社会问题

并为实现可持续发展社会提供有用的价值


1 *2资料来源:日本国土交通省发布的下水道政策研究委员会关于为脱碳社会做贡献的研究分科委员会报告

https://www.mlit.go.jp/mizukokudo/sewerage/content/001476160.pdf


3生物质:来自生物体的可再生有机资源,不包括化石资源。


4使用理光开发的R3D New方法,最大弯曲断裂应力为133 N/mm²,而传统材料的树脂特性提供的最大弯曲断裂应力为60 N/mm²。



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【声明】内容源于网络
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