Ricoh completa lo studio sulla generazione di energia micro-idroelettrica utilizzando stampanti 3D
Successo nel migliorare il peso delle apparecchiature di generazione di energia micro-idroelettrica e ridurre notevolmente il tempo necessario per creare l’apparecchiatura
Ricoh Company, Ltd. (Presidente e CEO: Akira Oyama) ha annunciato oggi di aver condotto uno studio sulla generazione di energia micro-idroelettrica negli impianti fognari utilizzando stampanti 3D nell’ambito della ricerca applicata sulle fognature guidata da Ministero giapponese del territorio, delle infrastrutture, dei trasporti e del turismo (MLIT) e ha presentato un rapporto di completamento nel marzo 2023. WEeeT-CAM, una startup interna lanciata nell’ambito della nuova iniziativa di creazione di imprese di Ricoh “TRIBUS”, ha partecipato allo studio per esaminare il sviluppo di generatori di energia idroelettrica stampati in 3D. Lo studio ha verificato la sua utilizzabilità nell’impianto di trattamento delle acque reflue attraverso la collaborazione tra industria e università con Seabell Incorporated e Masashi YAMABE – Masahiro SETO Laboratory presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Kanazawa Institute of Technology.
Lo studio ha generato diversi kW di elettricità utilizzando apparecchiature con pale più leggere del 25% e corpi principali più leggeri del 15% rispetto ai tradizionali dispositivi di generazione di energia idroelettrica in metallo. Lo studio ha anche accorciato significativamente il periodo di produzione da circa un mese a tre giorni. La parte della ruota idraulica è realizzata in resina per una migliore durata sott’acqua.
In futuro, l’elettricità generata da questi dispositivi dovrebbe essere utilizzata come alimentazione di emergenza nei centri di prevenzione dei disastri all’interno degli impianti di trattamento delle acque reflue e nei sistemi di batterie che forniscono energia per la mobilità, nonché nei robot di ispezione automatica di tipo cingolato. Oltre all’installazione di generatori di energia micro-idroelettrica negli impianti di trattamento delle acque reflue in Giappone, continueremo a studiare la possibilità di introdurre la tecnologia in Europa, negli Stati Uniti e nelle economie emergenti.
“Driving Sustainability for Our Future––Materializing Sustainability through Business”: Ricoh continuerà a risolvere i problemi sociali attraverso le sue attività commerciali e a fornire valore utile alla società.
Illustrazione dell’utilizzo di attrezzature per la generazione di energia idroelettrica in un impianto di trattamento delle acque reflue
Illustrazione del dispositivo di generazione di energia micro-idroelettrica sviluppato attraverso questo progetto
Sfondo
Il garage, la sabbia e lo sporco possono depositarsi attraverso il processo di trattamento delle acque reflue. Il liquame viene quindi pompato in un serbatoio per abbattere le impurità utilizzando microrganismi. Mantenere attivi questi microrganismi richiede un apporto costante di ossigeno nell’acqua, che consuma circa 75 kWh *1 , una notevole quantità di energia elettrica equivalente a circa 110 miliardi di yen *2 di bollette elettriche all’anno. Quindi, c’è un urgente bisogno di ridurre il consumo energetico per risparmiare energia e abbassare i costi.
Alcuni impianti di trattamento delle acque reflue attualmente utilizzano generatori di energia micro-idroelettrica, ma le apparecchiature convenzionali pongono i seguenti problemi: (1) bassa efficienza della turbina e basso rendimento, (2) elevati costi di acquisto e installazione di apparecchiature per la generazione di energia idroelettrica, (3) costi significativi le attrezzature gravano pesantemente sul personale in loco e (4) l’attuale attrezzatura per la generazione di energia micro-idroelettrica è difficile da utilizzare in ambienti che esacerbano la ruggine.
In risposta a questi problemi, MLIT è attualmente impegnata in dimostrazioni tecnologiche e ricerca applicata per realizzare l’innovazione verde nei sistemi fognari. A marzo 2022 è iniziato uno studio nel campo della ricerca applicata per i sistemi fognari basato su una proposta guidata da Ricoh.
Dettagli dello studio
La forma della turbina idraulica è stata progettata in collaborazione con Seabell Incorporated, un produttore specializzato in generatori di energia micro-idroelettrica a basso salto, e il Kanazawa Institute of Technology. Esperimenti dimostrativi sono stati condotti in un impianto di trattamento delle acque reflue nella prefettura di Shizuoka, in Giappone.
Il generatore di energia micro-idroelettrica utilizzato presenta due generatori montati su una singola unità, consentendo una generazione di energia efficiente. Inoltre, in quanto dispositivo di tipo aperto, la ruota idraulica può essere posizionata direttamente nel corso d’acqua esistente, eliminando la necessità di costruire un nuovo corso d’acqua di bypass per la generazione di energia idroelettrica e riducendo i costi di costruzione.
La tecnologia della stampante 3D di Ricoh è stata utilizzata per creare un generatore micro-idroelettrico che incorpora lame stampate in 3D realizzate con materiali derivati dalla biomassa *3 . Rispetto a una turbina ad acqua realizzata con materiali per stampanti 3D di uso comune, la turbina è più del doppio *4 di una turbina in metallo. Si è scoperto che la forza è stata mantenuta anche dopo essere stata messa sott’acqua per un lungo periodo di tempo e potrebbe essere utilizzata per la produzione di energia idroelettrica su larga scala.
