Caminhando Autodeskde Centro de Tecnologia em Boston, espero surpresas. Um segundo, é Engenheiros do MIT levando impressoras de concreto ao seu limiteo próximo é Arquitetos de Harvard costuram resíduos de pedra nas paredes. Em seguida, encontrei-me ao lado de uma turbina eólica de eixo vertical – um metro e oitenta de altura e um metro e oitenta de largura, construída para gerar silenciosamente energia limpa a partir de ventos urbanos de baixa velocidade. Projetada não para fazendas offshore, mas para telhados de residências e escritórios, é um tipo diferente de máquina de energia.
Trata-se da turbina eólica ORB, projeto emblemático da Indústrias ARCuma startup de energia renovável e Programa de residência em pesquisa da Autodesk equipe. No comando está Rob Monteith, engenheiro mecânico com experiência em sistemas renováveis, que viu uma lacuna no mercado: energia eólica construída para cidades.
“A indústria está buscando turbinas cada vez maiores”, disse-me Monteith. “Mas isso deixa de fora os telhados. Queríamos algo que pudesse complementar a energia photo voltaic, especialmente em lugares que nem sempre recebem luz photo voltaic, mas têm muito vento, como a Nova Inglaterra.”
Protótipos impressos em 3D de pás de turbinas eólicas de eixo vertical da ARC Industries, desenvolvidas no Centro de Tecnologia de Boston da Autodesk. Cada variação testa o fluxo de ar, a textura da superfície e o desempenho do materials.
Prototipando o Futuro em Plástico e Cânhamo
No canto do Centro de Tecnologia da ARC, vi fileiras de pás de turbina em escala, cada uma com pequenas variações: ranhuras, texturas, treliças internas. Não foram apenas floreios de design. Eram experimentos impressos em 3D para ver como o fluxo de ar poderia ser aproveitado de forma mais eficiente de uma forma compacta e vertical.
Monteith explicou que a impressão 3D foi indispensável nessas fases iniciais: “Poderíamos criar rapidamente protótipos de vários designs de pás, testá-los em túneis de vento e depois aumentá-los. Algumas das estruturas internas que testamos não teriam sido possíveis de outra maneira.”
Mas a impressão não para nos protótipos. No âmbito do programa de Residência, as equipas participantes têm acesso aos equipamentos que possibilitam uma maior exploração. Em uma impressora Terabot de grande formato no Centro de Tecnologia, a ARC produziu peças funcionais, incluindo uma cobertura à prova de intempéries para seu novo gerador. Em outro experimento, eles até analisaram uma impressora 3D de cimento que pertence ao MIT e foi disponibilizada aos residentes do Centro de Tecnologia para melhorar os pesados blocos de lastro que fixam as turbinas aos telhados.
Além da fibra de vidro
Tradicionalmente, as pás das turbinas são feitas de fibra de vidro, que é resistente, mas difícil de reciclar. Mas a ARC não é uma startup típica. Como uma empresa de benefícios, é necessário equilibrar o lucro com as metas ambientais e sociais. É por isso que a equipa está a repensar cada parte da sua turbina através de uma “lente do berço ao berço”, substituindo a fibra de vidro por compósitos à base de cânhamo e experimentando materiais recicláveis impressos em 3D concebidos para regressar em segurança ao ecossistema no closing da sua vida útil.
Monteith me mostrou um protótipo de lâmina feita de compósitos à base de cânhamo: “A fibra de vidro acaba em aterros sanitários. Estamos trabalhando com compósitos de cânhamo e outros materiais que podem ser recuperados ou biodegradados no closing de sua vida útil. A impressão 3D nos permite testar esses materiais rapidamente.”
Esse compromisso de sustentabilidade estende-se ao design modular da ARC. Assim como os painéis solares, as turbinas ORB podem ser instaladas como unidades individuais ou em conjuntos no telhado. Cada turbina produz cerca de 3 quilowatts, o que é suficiente para abastecer uma casa unifamiliar sob condições nominais de vento.
Dos pilotos à política
A ARC já lançou pilotos em Burlington, Vermont e Nashville, Tennessee. Em Burlington, eles estão trabalhando diretamente com a concessionária municipal, Eletrônica Burlington.
“Contudo, as licenças e a regulamentação ainda são territórios desconhecidos”, disse Monteith. “Os grandes parques eólicos têm regulamentações. Mas a energia eólica nos telhados é uma área cinzenta. Cada cidade, cada estado é diferente. Estamos trabalhando com engenheiros para definir fatores de segurança, porque neste momento o conjunto de regras não existe.”
Rob Monteith, fundador e CEO da ARC Industries, está ao lado dos primeiros protótipos da turbina eólica no telhado da empresa no Centro de Tecnologia de Boston da Autodesk.
Assim como outros residentes do Centro de Tecnologia de Boston, a ARC confia na Autodesk para ferramentas e comunidade. Monteith passou mais de quatro anos aqui, tempo suficiente para ver como trabalhar perto de outras equipes leva a colaborações inesperadas.
“Isso tornou tudo possível”, observou ele. “Somos uma equipe pequena. Sem esse espaço, teríamos que terceirizar muitas coisas. Aqui podemos testar tecnologias nas quais não teríamos pensado e ver se elas se adaptam ao nosso processo. Ter acesso a todas essas máquinas significa que podemos manter uma parte maior da nossa produção native, trabalhando com fabricantes de moldes em Rhode Island e construindo nossos geradores aqui mesmo em Massachusetts.”
Isso inclui colaborações com uma startup trabalhando em compostos de cânhamo e conversas com engenheiros da Autodesk sobre impressão em grande formato para peças estruturais.
Exibição da turbina “ORB” da ARC Industries no Boston Expertise Heart da Autodesk, apresentando protótipos de lâminas impressas em 3D e uma cobertura composta de cânhamo.
Apesar do progresso, Monteith admite que construir {hardware} não é fácil.
“Todo investidor deseja software program porque ele cresce rapidamente”, disse ele. “Mas o {hardware} é diferente; há muito mais peças móveis, especialmente quando você começa a pensar em aumentar a produção. Você vai encontrar muitos obstáculos, mas precisa continuar trabalhando nisso. Estamos nisso há vários anos e sabemos que persistência é tudo. Então, proceed assim. A persistência é elementary.”
Ao lado do protótipo em meia escala da ARC, pensei sobre essa persistência, como uma turbina projetada para telhados poderia um dia girar acima do horizonte de Boston, movida não apenas pelo vento, mas pela criatividade que corre pelo laboratório da Autodesk.
Este artigo faz parte do “Additive Edge de Boston na Autodesk”Série, destacando projetos e pesquisas que tomam forma no Centro de Tecnologia da Autodesk em Boston.
Todas as imagens são cortesia de 3DPrint.com
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