Supermaterial i framtidens vattenkraft
Vattenturbiner kräver uthålliga lager som måste tåla hög last och stor tyngd med låg friktion och nötning. Ny svensk forskning har visat att supermaterialet grafen kan förbättra egenskaperna markant.
I ett avslutat SIO Grafen-projekt har Vattenfall, Sustainalube och Luleå tekniska universitet tagit fram grafenbaserade polymera kompositmaterial för lager i vattenturbiner. Syftet med projektet var att reducera friktion och nötning i polymerbaserade lager i vattenkraft. De har tillverkats och testats i Luleå och jämförts med kommersiella material i tribologiska förhållanden.
Projektet har nu beviljats fortsättning med fler industripartners som Fortum, Trelleborg, Statkraft och Skellefteå kraft och en projektbudget på drygt åtta miljoner kronor. Målet är att utveckla och validera ett självsmörjande lager med grafen och andra 2D-material, bland annat för att öka livslängden för turbiner i vattenkraftverk.
Nazanin Emami, professor i maskinelement vid Luleå tekniska universitet, ser ljust på möjligheterna att ytterligare stärka svensk vattenkraft och bättra tillgången till förnybar energi.
– Vi är mycket glada att SIO Grafen och Vinnova satsar på ett stort demoprojekt som bygger på resultat från våra tidigare forskningsprojekt tillsammans med Vattenfall. Grafen och andra 2D-material är en viktig del av framtida funktionella material i den gröna energisektorn och i detta projekt har vi ett konsortium byggt på relevanta och stora industripartners, säger Nazanin Emami.
Materialen tillverkade i projektet presterade bättre än kommersiella material med upp till 50 procent minskad friktion. Tester visade 50–70 procent ökat nötningsmotstånd vid tillsättning av grafenbaserade kompositytor på materialen.
– Vi fick bra resultat med rejält minskad friktion och ökat nötningsmotstånd. Det visar att grafen och andra 2D-material kan spela en viktig roll för framtidens vattenkraft, säger projektledare Jan Ukonsaari, senior forskningsingenjör på Vattenfall.
– Vi jobbar ständigt för att förbättra tillförlitlighet och prestanda i våra vattenkraftsaggregat. Nya material som grafen kan ge ökad livslängd och hållbarhet vilket sparar både på miljön och ekonomin. Svensk vattenkraft är konkurrenskraftig och detta är viktiga och innovativa steg framåt, fortsätter han.
Källa: SIO Grafen
