Tuabin gió bằng gỗ đầu tiên trên thế giới đã bắt đầu hoạt động ở Thụy Điển, do Công ty Công nghệ gỗ Modvion xây dựng. Đây sẽ là một bước tiến trong công cuộc xây dựng các hệ thống tuabin gió thân thiện với môi trường.
Công trình có chiều cao 105 m, nằm ở vùng Skara, là tháp tuabin gió thương mại đầu tiên của Modvion và tiếp nối nguyên mẫu nhỏ hơn cao 30 m mà Công ty đã hoàn thành vào năm 2020.
Trong khi các cánh quạt và trục máy phát điện được làm bằng vật liệu thông thường thì tòa bộ thân tháp được làm bằng gỗ ván ép (LVL), một loại gỗ được thiết kế từ các dải veneer mỏng dán lại với nhau và thường được sử dụng làm dầm và kết cấu tòa nhà chịu lực.
Công ty cho biết loại gỗ này không chỉ đủ bền để chịu được lực quay của tua-bin mà còn bền vững hơn với môi trường khi xây dựng so với loại thép hiện đang sử dụng.
Mặc dù năng lượng gió đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp cho thế giới năng lượng tái tạo xanh, nhưng vẫn có rất nhiều lượng khí thải carbon được tạo ra trong quá trình xây dựng – một phần là do các tòa tháp bằng thép và chân đế bê tông cốt thép.
Modvion mô tả các tháp gỗ của mình giúp giảm hầu hết lượng khí thải carbon từ việc xây dựng tuabin gió, do sự kết hợp giữa quy trình sản xuất ít khí thải hơn và khả năng lưu trữ carbon do vật liệu cung cấp.
Đại diện công ty xây dựng cho biết: “Chỉ trong quá trình sản xuất, các tòa tháp phát thải ít hơn 90% so với một tòa tháp thông thường”.
Gỗ LVL được mô tả là có cấu trúc “tương tự như sợi carbon”, với các dải veneer chỉ dày 3 mm được kẹp và dán lại với nhau, mang lại tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao, sự nhẹ nhàng này là một lợi ích, giúp giảm tổng lượng vật liệu cần thiết cho một hệ thông tuabin gió.
Trong khi một số loại gỗ LVL có tất cả các dải veneer hướng về cùng một hướng, Modvion sử dụng “công thức riêng” để chỉ định hướng của các sợi, thậm chí còn cải thiện hiệu suất của vật liệu hơn nữa.
Quy trình sản xuất bao gồm các tấm gỗ được sản xuất theo đơn đặt hàng tại nhà máy LVL tiêu chuẩn và sau đó được chuyển đến nhà máy của Modvion. Ở đó, vật liệu được dán lại với nhau thành các module lớn hơn và uốn thành dạng tròn, sau đó được gia công rất chính xác để tinh chỉnh hình dạng.
Công ty Modvion cho biết: “Trong ngành gỗ, ta thường thấy dung sai ở centimet, trong khi vật liệu xây dựng hệ thống này được sản xuất ở quy mô dưới milimet”.
Bản chất các module bằng gỗ này giải quyết một vấn đề với thép: đó là khi các tuabin gió ngày càng lớn hơn để cung cấp nhiều năng lượng hơn thì việc vận chuyển các module bằng thép đến công trường là càng khó khăn hơn.
Việc sử dụng các module gỗ nhẹ hơn đã trở thành một lợi thế lớn trong khâu vận chuyển cũng như lắp ráp. Mặc dù thép cũng có thể được chế tạo theo module, nhưng nó sẽ cần bu lông thay vì keo để nối chúng lại với nhau tại chỗ, đây cũng là một bất lợi. Các bu lông bị ảnh hưởng nhiều bởi tải trọng động, vì sẽ bị lỏng ra theo thời gian và sẽ tốn rất nhiều công sức trong công tác bảo trì.
Về cơ bản, các module được xây dựng dưới dạng hình trụ lớn và được vận chuyển bằng xe tải, nhưng đường kính cơ sở mong muốn đối với các tòa tháp cao nhất ngày càng to và nặng hơn hơn mức mà một số cây cầu và đường có thể cho phép.
Ở bên ngoài, hệ thống này có lớp phủ dày màu trắng trông giống như thép, còn các cánh quạt và trục máy phát điện được làm bằng vật liệu thông thường như sợi thủy tinh. Tuy nhiên, điều này có thể thay đổi trong tương lai khi một đơn vị khác đang nghiên cứu công nghệ sản xuất các cánh quạt bằng gỗ.
Đức Tú
(Tạp chí Xây dựng /Theo Dezeen)
