{"id":2846,"date":"2024-01-03T15:46:30","date_gmt":"2024-01-03T14:46:30","guid":{"rendered":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/?p=2846"},"modified":"2024-11-14T22:47:39","modified_gmt":"2024-11-14T21:47:39","slug":"gigantyczne-smigla-zamienia-w-ekrany-akustyczne","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/2024\/01\/03\/gigantyczne-smigla-zamienia-w-ekrany-akustyczne\/","title":{"rendered":"Gigantyczne \u015bmig\u0142a zamieni\u0105 w ekrany akustyczne"},"content":{"rendered":"

Naukowcy z Politechniki Bia\u0142ostockiej opracowuj\u0105 innowacyjne ekrany akustyczne. Do tego celu wykorzystaj\u0105 gigantyczne \u0142opaty turbin wiatrowych, jakie zalegaj\u0105 na wysypiskach odpad\u00f3w w rejonach farm wiatrowych, szczeg\u00f3lnie w zachodniej Polsce. Na czele zespo\u0142u Politechniki Bia\u0142ostockiej stoi dr hab. in\u017c. Miros\u0142aw Broniewicz, prof. PB z Katedry Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli Wydzia\u0142u Budownictwa i Nauk o \u015arodowisku Politechniki Bia\u0142ostockiej. <\/strong> <\/strong><\/p>\n

Program badawczy realizowany w ramach konkursu ISKRA – budowanie mi\u0119dzyuczelnianych zespo\u0142\u00f3w badawczych obejmuje opracowanie system\u00f3w drogowych ekran\u00f3w akustycznych z wykorzystaniem element\u00f3w kompozytowych \u015bmigie\u0142 turbin wiatrowych. To badania koncepcyjne, badania eksperymentalne w skali naturalnej oraz badania numeryczne MES.<\/p>\n

Z grup\u0105 naukowc\u00f3w spostrzegli\u015bmy, \u017ce s\u0105 ogromne problemy zwi\u0105zane z utylizacj\u0105 \u015bmigie\u0142 elektrowni wiatrowych, kt\u00f3re wysz\u0142y z u\u017cytkowania b\u0105d\u017a s\u0105 zamieniane na bardziej efektywne pod wzgl\u0119dem rozwi\u0105za\u0144 technicznych. Cykl \u017cycia \u015bmig\u0142a wiatrowego wynosi \u015brednio 20-25 lat. Oznacza to, \u017ce po roku 2035 oko\u0142o 225 tys. ton zu\u017cytych \u015bmigie\u0142 powinno zosta\u0107 poddanych recyklingowi \u2013<\/em> wyja\u015bnia genez\u0119 bada\u0144 dr hab. in\u017c. Miros\u0142aw Broniewicz, prof. PB z Katedry Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli Wydzia\u0142u Budownictwa i Nauk o \u015arodowisku Politechniki Bia\u0142ostockiej.<\/p>\n

Okazuje si\u0119, \u017ce przy zachodniej granicy Polski sk\u0142adowane s\u0105 dos\u0142ownie setki olbrzymich \u0142opat \u015bmigie\u0142, kt\u00f3re praktycznie nie ulegn\u0105 rozk\u0142adowi \u2013 s\u0105 wykonane z materia\u0142\u00f3w kompozytowych wzmocnionych w\u0142\u00f3knem szklanym. Naukowcy z trzech uczelni ze \u015aciany Wschodniej zrzeszeni w Politechnicznej Sieci Via Carpatia postanowili zaproponowa\u0107 nowatorski spos\u00f3b wykorzystania takiego \u201ez\u0142omu\u201d przy jak najwi\u0119kszym poszanowaniu \u015brodowiska naturalnego.<\/p>\n

Zesp\u00f3\u0142 naukowc\u00f3w Politechniki Bia\u0142ostockiej od kwietnia 2023 roku pracuje nad projektem p.t. \u201eWt\u00f3rne wykorzystanie \u0142opat turbin wiatrowych w konstrukcjach in\u017cynierskich\u201d, kt\u00f3rego celem jest wykorzystanie materia\u0142u kompozytowego uzyskanego ze z\u0142omowanych \u0142opat turbin wiatrowych do budowy drogowych ekran\u00f3w akustycznych. Stwierdzili oni, \u017ce tak naprawd\u0119 nie istniej\u0105 dotychczas na \u015bwiecie efektywne metody ponownego wykorzystania \u0142opat turbin wiatrowych. Naukowcy ameryka\u0144scy w procesie pirolizy pod wp\u0142ywem wysokiej temperatury dokonuj\u0105 rozk\u0142adu materia\u0142u kompozytowego, oddzielaj\u0105c materia\u0142 organiczny od nieorganicznych w\u0142\u00f3kien szklanych, uzyskuj\u0105c w ten spos\u00f3b materia\u0142, kt\u00f3ry spalaj\u0105c wykorzystuje si\u0119 do wytwarzania energii. Niestety jest to proces d\u0142ugotrwa\u0142y i energoch\u0142onny. Du\u0144czycy z kolei zamieniaj\u0105 \u0142opaty \u015bmigie\u0142 na elementy ma\u0142ej architektury typu \u0142awki, przystanki, wiaty dla rower\u00f3w, czy meble ogrodowe. Naukowcy z Politechniki Rzeszowskiej zaproponowali wykorzystanie \u0142opat w mostownictwie do wykonywania element\u00f3w no\u015bnych k\u0142adek dla pieszych.<\/p>\n

– Ten pomys\u0142 zosta\u0142 w\u0142\u0105czony do programu Politechnicznej Sieci Via Carpatia i pozwoli na wykorzystanie do budowy ekran\u00f3w drogowych prawie ca\u0142ych \u0142opat turbin wiatrowych  \u2013<\/em> wyja\u015bnia autorskie rozwianie prof. Broniewicz.<\/p>\n

Pomys\u0142 jest wynikiem wszechstronnej wiedzy praktycznej naukowc\u00f3w z Politechniki Bia\u0142ostockiej. Bo ekrany drogowe s\u0105 obecnie budowane na r\u00f3\u017cne sposoby.<\/p>\n

– Elementy panelu akustycznego mog\u0105 by\u0107 wykonywane jako \u017celbetowe, ze zintegrowan\u0105 warstw\u0105 t\u0142umi\u0105c\u0105, w r\u00f3\u017cny spos\u00f3b barwione, s\u0105 r\u00f3wnie\u017c ekrany akustyczne wykonywane z element\u00f3w z tworzyw sztucznych, czy z blach stalowych \u2013<\/em> wymienia prof. Broniewicz. – Ka\u017cde z tych rozwi\u0105za\u0144 ma du\u017co cech negatywnych  – ekrany \u017celbetowe s\u0105 bardzo trwa\u0142e, ale opieraj\u0105 si\u0119 na wykorzystaniu cementu, kt\u00f3rego produkcja bardzo obci\u0105\u017ca \u015brodowisko. Tworzywa sztuczne mog\u0105 podlega\u0107 degradacji za\u015b ekrany wykonywane z blach fa\u0142dowych<\/em> czy trapezowych s\u0105 ma\u0142o odporne na warunki \u015brodowiskowe zw\u0142aszcza zwi\u0105zane z zasoleniem dr\u00f3g i szybko ulegaj\u0105 korozji st\u0105d pomys\u0142, \u017ceby do budowy ekran\u00f3w wykorzysta\u0107 materia\u0142 kompozytowy.<\/em><\/p>\n

A takim doskona\u0142ym materia\u0142em kompozytowym jest w\u0142a\u015bnie materia\u0142 odpadowy z kompozytowych \u015bmigie\u0142 elektrowni wiatrowych.<\/p>\n

– Moim pomys\u0142em i zadaniem naszej uczelni by\u0142o u\u017cycie poci\u0119tych element\u00f3w kompozytowych do budowy ekran\u00f3w drogowych \u2013<\/em> m\u00f3wi prof. Broniewicz, lider zespo\u0142u naukowc\u00f3w w Politechnice Bia\u0142ostockiej. W jego sk\u0142ad wchodz\u0105 dr in\u017c. Krzysztof Czech, tak\u017ce z Katedry Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli Wydzia\u0142u Budownictwa i Nauk o \u015arodowisku Politechniki Bia\u0142ostockiej, dr in\u017c. Robert Andrzej Stachniewicz z Katedry Budownictwa Zr\u00f3wnowa\u017conego i Instalacji Budowlanych WBiN\u015a oraz doktorant mgr in\u017c. Filip Broniewicz.<\/p>\n

Dobrze wyprofilowane \u015bmig\u0142o pomaga przenie\u015b\u0107 na wirnik turbiny jak najwi\u0119ksz\u0105 porcj\u0119 energii wiatrowej, ale te\u017c stanowi wyzwanie przy projektowaniu ekran\u00f3w akustycznych.<\/p>\n

– Te elementy maj\u0105 ci\u0105g\u0142\u0105 krzywizn\u0119 \u2013 zmienia si\u0119 i przekr\u00f3j i grubo\u015b\u0107 \u2013<\/em> przypomina prof. Broniewicz. \u2013 Tworz\u0105c wst\u0119pn\u0105 koncepcj\u0119 za\u0142o\u017cyli\u015bmy poci\u0119cie \u015bmigie\u0142 na mniejsze elementy, z kt\u00f3rych b\u0119d\u0105 sk\u0142adane panele ekran\u00f3w akustycznych.<\/em><\/p>\n

Kolejnym problemem by\u0142o to, \u017ce \u015bmig\u0142a s\u0105 wykonywane z r\u00f3\u017cnego rodzaju materia\u0142\u00f3w. Wewn\u0119trzne \u017cebra wzmacniaj\u0105ce s\u0105 wykonane z pe\u0142nego kompozytu o grubo\u015bci 3 cm natomiast w pozosta\u0142ej cz\u0119\u015bci zastosowany jest materia\u0142 trzywarstwowy czyli typu sandwich, gdzie tylko ok\u0142adziny zewn\u0119trzne o grubo\u015bci 3 mm s\u0105 elementami kompozytowymi natomiast sam rdze\u0144 wykonany jest z drewna balsa.<\/p>\n

– Aby wykorzysta\u0107 jak najwi\u0119ksz\u0105 ilo\u015b\u0107 materia\u0142u z ka\u017cdego \u015bmig\u0142a zbadali\u015bmy w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne litego kompozytu, jak i w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne materia\u0142u tr\u00f3jwarstwowego \u2013<\/em> opowiada prof. Broniewicz. Tu naukowcy wykorzystali dobrze znan\u0105 Metod\u0119 Element\u00f3w Sko\u0144czonych i stworzyli model numeryczny przyk\u0142adowego panelu akustycznego.<\/p>\n

– Obci\u0105\u017cyli\u015bmy go zgodnie z wymaganiami norm przedmiotowych \u2013 uwzgl\u0119dnili\u015bmy zar\u00f3wno obci\u0105\u017cenie wiatrem dzia\u0142aj\u0105cym na ekrany drogowe, jak i obci\u0105\u017ceniem ruchem samochodowym, czyli wszystkimi wymaganymi rodzajami obci\u0105\u017cenia i w spos\u00f3b numeryczny sprawdzili\u015bmy wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 tych paneli \u2013<\/em> wyja\u015bnia kolejny krok w badaniach prof. Broniewicz. – Wyniki wysz\u0142y zadowalaj\u0105ce, bo stopie\u0144 wyt\u0119\u017cenia panelu akustycznego od najbardziej ekstremalnych obci\u0105\u017ce\u0144 wynosi\u0142 47%, czyli wed\u0142ug symulacji s\u0105 to elementy bardzo wytrzyma\u0142e.<\/em><\/p>\n

Teraz nadszed\u0142 czas na badania do\u015bwiadczalne. W hali WBiN\u015a czekaj\u0105 na poci\u0119cie olbrzymie \u015bmig\u0142a. S\u0105 ju\u017c przygotowane dwuteowniki i ceowniki, kt\u00f3re pos\u0142u\u017c\u0105 do wykonania rzeczywistego panelu.<\/p>\n

– W ram\u0119 z ceownika zimnogi\u0119tego  zostan\u0105 wpasowane elementy wyci\u0119te ze \u015bmig\u0142a elektrowni wiatrowej, a ca\u0142o\u015b\u0107 zostanie osadzona na s\u0142upach z dwuteownika stalowego 160 mm i b\u0119dzie  obci\u0105\u017cana za pomoc\u0105 systemu si\u0142ownik\u00f3w hydraulicznych, \u017ceby zobrazowa\u0107 rzeczywiste obci\u0105\u017cenie dzia\u0142aj\u0105ce na konstrukcj\u0119 drogow\u0105 \u2013<\/em> planuje prof. Broniewicz.<\/p>\n

Po badaniach wytrzyma\u0142o\u015bciowych modelowe panele przejd\u0105 badania akustyczne, czyli naukowcy sprawdz\u0105 efektywno\u015b\u0107 akustyczn\u0105 paneli. Najpierw – za pomoc\u0105 wyspecjalizowanych program\u00f3w, czyli narz\u0119dzi informatycznych, a nast\u0119pne ju\u017c du\u017cej komorze akustycznej, jak\u0105 dysponuje Politechnika Rzeszowska \u2013 partnerska uczelnia w Politechnicznej Sieci Via Carpatia.<\/p>\n

– Nasz element w skali naturalnej zostanie zbadany z zastosowaniem specjalistycznego sprz\u0119tu do badania w\u0142a\u015bciwo\u015bci akustycznych \u2013<\/em> podkre\u015bla prof. Broniewicz.<\/p>\n

Jednocze\u015bnie naukowcy z wszystkich trzech uczelni Sieci przygotowuj\u0105 pierwsz\u0105 mi\u0119dzynarodow\u0105 publikacj\u0119 w renomowanym pi\u015bmie naukowym.<\/p>\n

– Naukowcy z Politechniki Rzeszowskiej ju\u017c poparli nasz kierunek bada\u0144, teraz czekamy na recenzj\u0119 badaczy z Politechniki Lubelskiej i ju\u017c wkr\u00f3tce przedstawimy \u015bwiatu rezultaty naszych wst\u0119pnych bada\u0144 \u2013<\/em> planuje prof. Broniewicz.<\/p>\n

Taki wsp\u00f3lny projekt jest elementem programu ISKRA, polegaj\u0105cego na budowaniu mi\u0119dzyuczelnianych zespo\u0142\u00f3w badawczych. Planowane zako\u0144czenie projektu p.t. Wt\u00f3rne wykorzystanie \u0142opatek turbin wiatrowych w konstrukcjach in\u017cynierskich jest planowane na 31 lipca 2025 roku.<\/p>\n

(jd)<\/p>\nngg_shortcode_0_placeholder\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Modelowy przyk\u0142ad gospodarki obiegu zamkni\u0119tego w ramach Politechnicznej Sieci Via Carpatia<\/p>\n","protected":false},"author":83,"featured_media":2847,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2846","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-home"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2846","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/83"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2846"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2846\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2847"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2846"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2846"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/pb.edu.pl\/via-carpatia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2846"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}