Kompanija CalWave ima cilj da otključa snagu okeana kroz svoj vlasnički uređaj za okean koji pretvara energiju talasa u električnu energiju.

Da li znate da je elektroenergetski sektor jedan od najvećih faktora koji doprinose emisiji gasova staklene bašte? Kompanija CalWave ima misiju da se bori protiv tih emisija.

Kompanija, smeštena u oblasti San Francisko Bay, razvila je uređaj za okean koji generiše održivu energiju pretvaranjem snage talasa u električnu energiju, čak i pod ekstremnim morskim uslovima. Zamislite to kao turbinu na vetar na moru, ali sa talasima kao pokretačkom snagom. „Održivost je pokretač čitavog projekta“, kaže izvršni direktor kompanije CalWave Den Petković. „Ako želite budućnost sa nula ugljenika, sve počinje proizvodnom čiste energije.“

Kompanija CalWave je nedavno rasporedila svoju prvu jedinicu u Tihi okean kod obala San Dijega. Pogledajte video da biste saznali više o tome kako kompanija CalWave radi na rešavanju efekata klimatskih promena.

 [Transkript videa] 

Markus Lehman, suosnivač i direktor kompanije CalWave Power Technologies: Snaga talasa je najveći neiskorišćeni obnovljivi izvor, pored vetra i sunca. Videli smo da tu postoji ogromna praznina, da još nemamo tehnologiju da iskoristimo tu neiskorišćenu energiju talasa, i to je za nas glavna misija, da otključamo taj ogroman resurs.

Surfujući kao tinejdžer, naučio sam koliko snage ima u tom resursu, kako talasi mogu niotkuda da vas izbace. Mislite da je miran dan i onda, iznenada, imate ogroman talas koji dolazi niotkuda. Ta fascinacija resursom i njegovom snagom mnogo me je naučila.

Kompanija CalWave se nada da će otključati taj ogroman izvor snage okeana, trenutno najveći nekorišćen resurs. To će nam pomoći da izbegnemo razorne posledice klimatskih promena koje napreduju. Elektroenergetski sektor i dalje najviše doprinosi emisiji gasova staklene bašte. Uz to, stvarno je bitno da, što je pre moguće, potpuno dekarbonizujemo taj sektor.

Den Petković, izvršni direktor kompanije CalWave Power Technologies: Održivost je pokretač čitavog projekta. Ako želite budućnost sa nula ugljenika, sve počinje sa proizvodnjom čiste energije“.

Lehmnn: Jedna od glavnih stvari koja je do sada sputavala industriju je nedostatak arhitekture koja je replika onoga što vidimo u modernim turbinama na vetar – to znači tehnologiju koja može da postigne visoke performanse, ali istovremeno i autonomno isključenje. Ta sposobnost da se autonomno isključi tokom oluje je posebno važna za snagu talasa, jer oluje ponekad budu veoma ozbiljne, znatno jače nego što bi ih iskusila solarna ili vetroelektrana.

Ovo je naša prva okeanska jedinica koja se finansira ugovorom sa Ministarstvom energetike od 2017. godine. Ona je ekvivalent turbini na vetar na moru. To je jedna kompaktna jedinica koja je raspoređena i usidrena na moru, a naš sistem radi sasvim potopljen.

Tomas Borner, suosnivač i glavni tehnološki direktor kompanije CalWave Power Technologies: Uređaj je revolucionaran u nekoliko aspekata.

Prvo, radi potpuno potopljen ispod površine vode. To uređaju omogućava da apsorbuje energiju iz nekoliko stepeni slobode. Druga nova osobina je da smo integrisali nešto što se zove mehanizam kontrole geometrije. Umesto da dizajn bude postavljen takav kakav je bio kada je proizveden, integrisali smo mehanizam koji nam omogućava da promenimo geometriju tela našeg apsorbera, tako da ne apsorbuju samo mali talasi, nego čak i u stanjima kada more uzburkaju veoma veliki talasi, uređaj i dalje može da radi bezbedno i efikasno.

Petković: Dok talas prelazi preko vrha uređaja, dobijate talas pritiska koji izaziva kretanje u odnosu na morsko dno. Sa našim sidrima na morskom dnu, mi pretvaramo to relativno kretanje u energiju.

Lehman: Na samom početku smo morali da razumemo fluidnu dinamiku talasa. Imali smo rezervoar za talase na kalifornijskom univerzitetu Berkeley, i to nam je dalo šansu da eksperimentišemo. To je bio početni koncept i više je bio matematički model, ali onda nam je rezervoar omogućio da pravimo prototipe; testiramo ih da prikažu funkcionalnost i najviše performanse – koliko efikasno možemo da izvučemo energije i onda je pretvorimo u struju.

Primena u San Dijegu je najveći korak na kojem smo radili od nastanka kompanije CalWave. Uradili smo dosta priprema, testiranja na skali, simulacije. Ali da se to zaista dokaže na terenu – mi to zovemo nivo tehnološke spremnosti u reprezentativnom okruženju – to je glavna prepreka. Da zapravo bude na okeanu. Ne možemo samo da ga isključimo i odemo kući za vikend. Jednostavno mora nastaviti da radi.

Ovaj test na otvorenom okeanu je jako važan za nas da bi mogli da se uverimo da sve zajedno dobro funkcioniše. Ovo je nov sistem, pa ima različite delove. Ali da bismo odobrili projekat u celini – treba da može da se postavi, da može da radi – da postiže predviđene performanse.

Petković: Za pet godina bismo voleli da vidimo sistem pune veličine kako u vodi generiše energiju i prodaje je električnoj mreži. Zatim, kada gledamo dalje, želeli bismo da vidimo farme sistema sličnih vetroelektranama, samo na moru.

Lehman: Zaista niko nije pokazao tehnologiju kao što je naša, koja radi potpuno potopljena i izvlači energiju iz svih stepeni slobode i postiže visoke performanse. Istovremeno, sa tom arhitekturom, možemo autonomno da isključimo sistem. Ovo će biti prvi put da se sistem te arhitekture prikazuje na obali i u Kaliforniji.

Petković: Imam kod kuće dvomesečnog sina. Gledam u budućnost koju on mora od nas da nasledi i voleo bih da mogu da kažem da sam bio deo rešenja i da sam svoj život proveo pokušavajući da izgradim nešto što će dati bolju budućnost njemu i njegovoj generaciji.

Izvor: Autodesk

Prevod i adaptacija: Hristina Antić, Marko Kozlica

Ukoliko imate dodatna pitanja u vezi sa softverima i modernim tehnologijama, možete nas kontaktirati putem telefona 011 301 50 43 ili kontakt forme.

Naše Autodesk kurseve koji vas pripremaju za korišćenje naprednih tehnologija možete pogledati na sledećem linku.

Organizacija Habitat for humanity se okušava u 3D štampanju pristupačnih domova sa ciljem da postigne bržu i efikasniju izgradnju.

• U gradu Tempi, u državi Arizona, organizacija Habitat for Humanity je napravila prototip svog prvog 3D štampanog doma.
• Tehnologija ima potencijal za bržu izgradnju dok istovremeno smanjuje troškove radne snage i materijalni otpad.
• Inovativna tehnologija bi takođe mogla da privuče potencijale volontere i investitore.

Na rekordnoj vrućini, danima sa temperaturom od 43 stepena, u Tempi u Arizoni, 3D štampač organizacije Habitat for Humanity je brektao postavljajući redove maltera kako bi stvorio prvi 3D štampani dom ove neprofitne organizacije: objekat za jednu porodicu, sa tri spavaće sobe i sa ukupnim životnim prostorom od skoro 160 kvadratnih metara.

Ovaj projekat će pomoći da se utvrdi održivost 3D štampanih održivih domova. „Nadamo se da ćemo doprineti formiranju osnova znanja koje ovo donosi“, kaže Džejson Barlou, predsednik i izvršni direktor organizacije Habitat for Humanity Centralne Arizone. „Jednoga dana bio ovo mogla da bude normalna poslovna praksa: Samo izvadite štampač i odštampate svoj dom.“

Toplotni talas je stvorio užasne uslove za bilo koju vrstu izgradnje, a pravio je dodatne izazove tokom rada 3D građevinskog štampača COBOD BOD2.

„Mešavina maltera i brzina štampanja moraju da odgovaraju vremenskim uslovima“, kaže Semjuel Hager, inženjer aplikacije i vođa projekta za Peri USA, kompaniju koja obezbeđuje BOD2 štampač, materijal za štampanje, fajlove za štampu i stručnost. Ukoliko bi tim išao suviše brzo ili napravio suviše mokru mešavinu, zid bi se srušio. Ako bi išao suviše sporo, redovi se ne bi dobro držali jedan za drugi. (Temperature ispod tačke mržnjenja takođe otežavaju ispumpavanje mešavine.)


Uprkos izazovima, štampanje je završeno sredinom juna 2021. godine, spremno da volonteri i budući vlasnici izgrade konvencionalan krov, postave podove, okače vrata, ormariće i okreče. Iako je moguće da se zidovi poravnavaju dok se štampaju, spoljašnji i unutrašnji zidovi kuće ove organizacije će biti ostavljeni tako kako su štampani, u talasastim slojevima.

Inovacija za povoljnije stanovanje

„Poenta Habitata je obezbediti pristojno, pristupačno stanovanje ljudima kojima je to potrebno“, kaže Barlou. „Posebno sa kretanjima tržišta u ovoj oblasti, mi uvek tražimo inovativne načine da izgradimo bolje domove.“ Razmatrao je i konstrukciju od presovanih blokova zemlje, polimera iz recikliranih flaša i blokovima od konoplje.

Pre nekih 19 meseci, Klarens Mekalister, direktor firme za 3D izgradnju, prišao je Barlou sa predlogom da koriste aditivni proces kompanije Peri.

Habitat je već imao gradilište i planove koje je odobrio grad za konvencijalno izgrađenu kuću. Iskoristili su kompaniju Candelaria Design Associates da modifikuje planove kako bi bili usklađeni sa tehnologijom 3D štampe. Kompanija Candelaria je specijalizovana za kuće po meri, ali je direktor Mark Kandelarija u odboru Habitata i stručnost svoje kompanije je poklonio kao donaciju.

Ne/konvencionalan dom

Zahvaljujući donacijama materijala, stručnosti, upotrebi BOD2 i zemljišta, ovaj projekat organizacije Habitat može da služi kao prototip i iskustvo iz kojeg svi mogu da nauče.
U saradnji sa kompanijom Peri, Candelaria je uzela postojeće Autodesk AutoCAD fajlove i ubacila ih u Autodesk softver Fusion 360 kako bi izbacila BIM (Building Information Modeling) podatke i napravila fajl koji će usmeravati putanju štampača dok postavlja zidove, sa završnim detaljima koje je obezbedila kompanija Peri.

Bilo je ključno da se ovo uradi kako treba: „Kada zid jednom odštampate, on je tu“, kaže Dejmon Vejk, direktor tima kompanije Candelaria i menadžer projekta.

Jedna prepreka je bio kodeks za građevinsku 3D štampu: Međunarodni građevinski kodeks (IBC) se još uvek ne bavi ovom vrstom konstrukcija. „Bilo je teško napraviti konstrukciju koja će ispuniti kodeks“, Vejk kaže. „Imali smo mnogo poziva preko platforme Zoom sa zvaničnicima grada Tempi.“

Na primer, štampač proizvodi par paralelnih zidova debljine 5 centimetara sa razmakom između njih. Ali kompaniji Candelaria nije bilo dozvoljeno da koristi zidove za potporu krova, pa je u zidnu šupljinu dodala armirane betonske stubove da podupiru lamelirane grede. Građevinski inženjer je tražio i horizontalno ojačanje spojeva.

Na osnovu ovog iskustva, Vejk smatra da bi bilo brže i jeftinije da se koriste tradicionalni okviri i gipsani zidovi za nenoseće unutrašnje zidove. Ističe da nepravilne unutrašnje zidne površine otežavaju ugradnju ormara.
„Nije stvar u tome da budemo brzi za štampač, već i za sve ostale“, kaže Vejk. „Ova tehnologija treba da otkrije svoje prednosti i mane da bi bila korisna građevinskoj industriji.“

Analiza troškova i koristi: kako se  3D štampane kuće

Zagovornici 3D štampane konstrukcije kažu da tehnologija ima potencijal za bržu izgradnju dok smanjuje troškove rada i protraćeni materijal. Pored toga, betonska masa čini da konstrukcija bude energetski efikasnija i bolje izdrži zemljotrese i teške vremenske uslove. Rastuće cene drvene građe i nedostatak kvalifikovane radne snage čine da 3D štampanje izgleda još privlačnije.

• Sudeći po kompaniji CNN, kompanija SQ4D tvrdi da je kuća u Riverhedu u Njujorku, nedavno prodata po 50% nižoj ceni, a izgrađena je 10 puta brže od konvencionalne konstrukcije.
• Kompanija Mighty Buildings prodaje unapred štampane i modularne kuće sa štampanim panelima i tvrdi da ovaj proces eliminiše 95% otpada.
• Kompanija Palari Group planira da izgradi zajednicu od 15 domova u Rancho Mirage, u Kaliforniji, u partnerstvu sa kompanijom Mighty, za koje Palari procenjuje da će se skratiti vreme izgradnje za 50%.
• Kompanija New Story, graditelj socijalnih stanova za siromašne zajednice, gradi demonstracioni projekat u Ostinu, u Teksasu, izračunala je da sa ovom tehnologijom može da uštedi 2.500 dolara po kući.

3D štampanje pristupačnih domova: Ideja za budućnost?

Habitat ne može da izračuna troškove projekta dok izgradnja ne bude završena. Čak i tada, zbog toga što je ovo novi način gradnje, teško će se porediti sa tradicionalnom konstrukcijom.

„Svi projekti koje sada vidite su prototipi“, kaže Mekalister iz kompanije 3D Construction. „Tek treba da se utvrdi da li možemo da budemo konkurentni.“

Peri Hagar kaže da će projekat Habitat biti konkurentan standardnoj konstrukciji sa gredama, a budući projekti će biti još jeftiniji. „Ima još prostora da se smanje troškovi, ali znamo da možemo ići brže sa manje ljudi“, on kaže. U pravim uslovima , to znači jedan dan za isporuku i postavljanje štampača. Verujemo da bismo u roku od dve nedelje mogli da se spakujemo i vratimo kući.

Izgradnja kuća organizacije Habitat obično uključuje 25-30 volontera i traje nekoliko nedelja, ali Hagar ističe da štampač BOD2 zahteva angažman samo dve osobe, jednu za kompjuterom, koja podešava brzinu štampanja i jednu za pumpom, koja proverava kvalitet materijala. Dakle, umesto da Habitat rasporedi tih 25 ljudi na jednu kuću, Hagar kaže: „Mogu da dovedu dvoje ljudi, pumpu i štampač i da urade istu količinu posla za isto ili kraće vreme.“

„Ovo bi moglo sve da promeni za pristupačno stanovanje – i bilo kakvo stanovanje – ako bismo mogli značajno da smanjimo troškove i vreme izgradnje“, kaže Barlou. „Ovo će nam postati pristupačnije kada budemo mogli da štampamo pet ili više dvospratnih domova u nizu istovremeno.“

Vejk dodaje da je projekat izazvao veliko uzbuđenje i pažnju javnosti jer je nešto novo. „Sa stanovišta projektanta, još uvek treba preći dug put da bi bilo efikasno...i uveriti se da je to najbolja alternativa“, on kaže. „Želite da budete sigurni da to ne radite zato što je novo, već zato što daje nešto što ne možete da dobijete od druge tehnike građenja. “

Postoji još jedan neprocenjiv aspekt ovog projekta: Organizacija uvek traži više sponzora i volontera, i Barlou se nada da će ovo zainteresovati ljude iz tehnološke industrije koji nisu obratili mnogo pažnje na Habitat. „Bila je to velika laboratorija“, on kaže. „Možda će to otvoriti vrata...“

Izvor: Autodesk

Prevod i adaptacija: Hristina Antić, Marko Kozlica

Ukoliko imate dodatna pitanja u vezi sa softverima AutoCAD i Fusion 360, možete nas kontaktirati putem telefona 011 301 50 43 ili kontakt forme.

Naše Autodesk kurseve koji vas pripremaju za korišćenje naprednih tehnologija možete pogledati na sledećem linku.