2026 m. lapkričio 8 d. sekmadienis, 1:15:01
Reklama  |  facebook

Nuo laboratorijos iki vėjo jėgainių: lietuvių kompozitai žada revoliuciją energetikoje

2025-09-10 09:32
800 km/val. greičiu skrendantys lėktuvai, kelių šimtų metrų aukštyje elektrą gaminančios vėjo turbinos ir šiuolaikiniai automobiliai, siekiantys vis aukštesnių energetinio efektyvumo standartų – visa tai vargu ar būtų įmanoma be lengvų, bet itin tvirtų plastiko kompozitų.
nuotrauka
Energetikos ministerijos nuotr.


Minimos įmonės
Kauno technologijos universitetas (KTU),

Tokie kompozitai KTU mokslininkų rankose šiandien virsta išmaniomis ir tvariomis medžiagomis, ne tik laikančiomis konstrukcijas, bet ir „galvojančiomis" – reaguojančiomis į aplinką, fiksuojančiomis konstrukcijų defektus ir taip galinčiomis padėti išvengti avarijų.

Aviacija, automobilių pramonė ir vėjo energetika – tai sritys, kuriose konstrukciniai plastiko kompozitai jau dabar atlieka itin svarbų vaidmenį. Tačiau, anot Kauno technologijos universiteto Mechanikos inžinerijos ir dizaino fakulteto (KTU MGMF) profesorės dr. Daivos Zeleniakienės, šių medžiagų kelias į dar tvaresnę ateitį tik prasideda.

„Šiandien tokiose srityse kaip aviacija ar vėjo jėgainės plačiai naudojami anglies arba stiklo pluoštais sustiprinti plastiko kompozitai. Jie yra lengvi, labai tvirti ir puikiai tinka darbui ekstremaliomis sąlygomis. Tačiau jie turi ir trūkumų – nuo didelės CO₂ emisijos gamybos metu iki sudėtingo perdirbimo", – pasakoja pranešime cituojama KTU tyrėja.

Gary Lopater nuotr.Gary Lopater nuotr.

Siekdami pažaboti šiuos iššūkius KTU mokslininkai, vadovaujami profesorės, vykdo du ambicingus nacionalinio ir tarptautinio lygmens projektus, kurių abiejų tikslas – sukurti saugesnes, ilgaamžiškesnes ir aplinkai draugiškesnes daugiafunkces medžiagas lėktuvų, naujos kartos automobilių ar vėjo jėgainių konstrukcijoms.

Leis pastebėti nematomus defektus

Tradicinius pluoštu sustiprintus kompozitus jau šiandien galime sutikti tokiuose orlaiviuose kaip Airbus A350, kuriuose jie gali sudaryti net apie pusę visos konstrukcijos masės, o taip pat ir sportinių ar elektrinių automobilių modeliuose, pavyzdžiui BMW i3, kuriuose kompozitai naudojami kėbulo dalių, sėdynių ar salono komponentams. Šios lengvos medžiagos leidžia sumažinti šių transporto priemonių svorį, o tai mažina ir kuro sąnaudas bei CO₂ emisijas.

„Vėjo energetikoje skaičiai dar įspūdingesni – kai kuriais atvejais plastiko kompozitai sudaro net 90 proc. vėjo turbinų menčių masės. Pavyzdžiui, GE Haliade-X jėgainės vienos mentės ilgis siekia net 107 metrus – tai šiek tiek daugiau nei futbolo aikštės ilgis. Tokio dydžio konstrukcijos paprasčiausiai nebūtų įmanomos be lengvų ir tvirtų kompozitų", – teigia KTU tyrėja.

BMW i3.
Unsplash nuotr.

KTU mokslininkai, kurdami naujos kartos kompozitus, siekia dar labiau išplėsti jų funkcionalumą. Nacionalinio ir tarptautinio lygmens projektuose (Eco-Multi-Comp ir MIRACLES) kuriamos medžiagos – daugiafunkcės, tad jos, aiškina mokslininkė, gali tarnauti ir kaip konstrukcija, ir kaip sensorių sistema, ir kaip apsauga nuo ekstremalių oro sąlygų poveikio.

„Tokios medžiagos atveria visiškai naujas galimybes. Tradicinės konstrukcinių kompozitų medžiagos dažniausiai atlieka tik pagrindinę funkciją – yra tvirtos ir lengvos. Tačiau mes siekiame, kad mūsų medžiagos ne tik laikytų konstrukciją, bet ir „mąstytų" – reaguotų į aplinką, saugotų save ir net praneštų apie problemas", – pasakoja prof. D. Zeleniakienė.

Tokie kompozitai, pasitelkus modernios elektronikos technologijas, gali patys aptikti įtrūkimus ar kitus defektus dar prieš jiems sukeliant rimtus gedimus ar net avarijas. Taip pat į šiuos kompozitus galima integruoti ir apledėjimo šalinimo funkciją, kuri yra ypač svarbi vėjo jėgainių mentėms žiemą.

Kompozitams kurti – dvimatės ateities medžiagos

Viename iš KTU mokslininkų koordinuojamų projektų – Europos horizonto (angl. Horizon Europe) programos finansuojamame projekte MIRACLES – tokie daugiafunkciai kompozitai kuriami pasitelkiant ypatingas 2D medžiagas – maksenus – bei inovatyvias purškimo ir spausdinimo technologijas, leidžiančias formuoti itin plonus (nano metrų eilės) funkcinius kompozitų sluoksnius, kurie konstrukcijoms beveik neprideda jokio papildomo svorio.

KTU

KTU nuotr.

„Maksenai – tai pakankamai neseniai JAV mokslininkų išrastos vos kelių atomų storio medžiagos, pasižyminčios aukštu elektriniu laidumu ir puikiomis mechaninėmis savybėmis. Svarbu ir tai, jog mūsų projekte naudojamo makseno poveikis aplinkai yra minimalus, nes veikiamas oro ar drėgmės jis natūraliai skyla į titano oksidą – gerai žinomą medžiagą, kuri jau šiandien yra plačiai naudojama statybose, kosmetikos ar dažų pramonėje", – sako profesorė.

Pastaraisiais metais, pastebi tyrėja, pasaulio mokslininkų dėmesys šioms medžiagoms šoktelėjo į neregėtas aukštumas – per penkerius metus kasmet paskelbiamų mokslinių straipsnių apie maksenus skaičius išaugo penkiskart, o maksenų gamybos metodai – nuolat tobulinami. Tai, anot KTU profesorės, reiškia ne tik mažėjančią šių medžiagų kainą, bet ir vis realesnes perspektyvas pramoniniam jų taikymui.

„Pavyzdžiui, mūsų Europos horizonto projekto konsorciume yra net keturi pramonės atstovai ir jie turi realias ambicijas po šio projekto turėti prototipus, kurie, tikimasi, bus ir komercializuoti. Tai rodo, kad makseno gamybos technologija jau dabar negąsdina savo kaina. Pradžioje visos medžiagos, kol gaminamos laboratorinėmis sąlygomis, būna brangios, tačiau vėliau stipriai atpinga. Kaip ir aliuminis, tik atradus jo gamybą, buvo brangesnis net už auksą, tačiau dabar, kai kurių šaltinių teigimu, jo kaina yra sumažėjusi daugiau nei 500 kartų", – aiškina mokslininkė.

Tvarumas tampa prioritetu

Ieškodami tvaresnių žaliavų kompozitų gamybai KTU mokslininkai taip pat vykdo ir nacionalinio lygmens projektą Eco-Multi-Comp, finansuojamą Lietuvos mokslų tarybos. Šiuo projektu, aiškina prof. D. Zeleniakienė, siekiama vietoje stiklo pluošto naudoti tvaresnę alternatyvą – bazalto pluoštą – kartu pritaikant ir iš atsinaujinančių biologinių šaltinių gautus plastikus.

Anot mokslininkės, čia svarbi užduotis tenka gerinant bazalto pluošto sukibimą su plastiku, mat prastas šių dviejų medžiagų sąryšis gali neigiamai veikti ir paties kompozito savybes.

Dr. Daiva Zeleniakienė. KTU nuotr.

Dr. Daiva Zeleniakienė.
KTU nuotr.

„Bazalto pluošto trūkumas – jo silpnesnis sukibimas su plastiku, tačiau, pasitelkdami unikalų mūsų partnerių gaminamą žvaigždinį polimerą, galime to išvengti. Tyrimai parodė, kad vos 1 proc. šio polimero priedo gali ženkliai pagerinti mechanines viso kompozito savybes", – aiškina mokslininkė.

Šis polimeras ne veltui pavadintas žvaigždiniu – jo formą sudarančios ilgos grandinės, išeinančios iš centro, iš tiesų primeną spinduliuojančią žvaigždę. Būtent šiomis grandinėmis, aiškina mokslininkė, tarsi rankomis, šie polimerai kabinasi prie plastiko molekulių, o kitomis – prie bazalto pluošto, taip užtikrindami patvaresnę sąveiką tarp medžiagų bei geresnes kompozito savybes.

„Taip siekiame gauti kompozitus, kurie išlaikytų ar net pranoktų stiklo pluošto kompozito stiprumą, bet, kartu, būtų ir draugiškesni aplinkai", – teigia prof. D.Zeleniakienė.

KTU

KTU ir partnerių universitetų iliustracija

Šešių Europos šalių partnerių projektas

Šių abiejų projektų rezultatai, mokslininkai viliasi, nesibaigs laboratorijose. Šiandien kuriami sprendimai remiasi tiek eksperimentiniais bandymais, tiek skaitmeniniu modeliavimu, o tai leidžia visapusiškai pritaikyti naujai kuriamus kompozitus ateities pramonės ir mokslo rinkoms.

Be to, tarptautinio projekto (MIRACLES) metu lietuvių mokslininkai bendradarbiauja su mokslo, pramonės ir verslo partneriais iš šešių Europos šalių – būtent tokia tarpdisciplininė ir tarptautinė komanda, teigia KTU profesorė, atveria kelius kurti inovatyvias medžiagas bei užtikrinti jų realų pritaikomumą ateities rinkoje.

„Jei esi dešimties partnerių konsorciume, tai tiesiogiai reiškia, kad gali padaryti 10 kartų daugiau. Tačiau tikrovė yra dar geresnė – sinergijos efektas leidžia pasiekti dar geresnių rezultatų. Tarptautinis partnerių tinklas iš chemijos, mechanikos inžinerijos bei pramonės sektorių reiškia, kad mūsų kuriami konstrukciniai kompozitai turės visapusišką ekspertų įvertinimą. Tai leis tikslingai įvesti naujos kartos kompozitus į rinką ir taip prisidėti tiek prie technologinio, tiek prie ekologinio progreso", – pabrėžia prof. D. Zeleniakienė.
Statybunaujienos.lt



Infrastruktūra

nuotrauka
2026-11-06 13:22
Praėjusi žiema pareikalavo iš kelininkų daugiau kaip 154 tūkst. tonų druskos ir milijonų kilometrų technikos darbo. Šiemet AB „Kelių priežiūra“ žiemos sezoną pasitinka sukaupusi didesnes medžiagų atsargas, išplėtusi sandėliavimo pajėgumus ir įdiegusi papildomų kelių būklės stebėsenos priemonių. Tači...
nuotrauka
2026-11-04 05:20
Kai kuriuose Lietuvos krašto keliuose dviem automobiliams prasilenkti vis dar sudėtinga – važiuojamoji dalis vietomis nesiekia nė 3 metrų. Vienas tokių ruožų bus rekonstruotas Anykščių rajone: beveik 8 km ilgio Molėtų–Anykščių kelio atkarpos atnaujinimas kainuos beveik 9 mln. eurų. Darbus planuojama...
nuotrauka
2026-10-29 14:23
Nuo kitų metų pradžios daliai transporto priemonių valdytojų teks keisti įprastą kelių mokesčio mokėjimo tvarką, tačiau nauja sistema žada ir mažesnių išlaidų. „Via Toll“ leis už mokamus kelius atsiskaityti pagal faktiškai nuvažiuotą atstumą, o jam fiksuoti bus galima naudoti įprastą išmanųjį telefo...
nuotrauka
2026-10-29 14:15
Geležinkelio „Rail Baltica“ įgyvendinimui Lietuvoje numatoma prašyti dar 37,3 mln. eurų Europos Sąjungos (ES) finansavimo. Didžioji dalis lėšų būtų skirta elektros tiekimo infrastruktūrai, techninei dokumentacijai, geležinkelio įrangos bandymams ir žemės išpirkimui Panevėžio geležinkelio mazge.
nuotrauka
2026-10-29 07:01
Kaune statomas Santakos tiltas pereina į baigiamąjį etapą – ant 6,5 tūkst. tonų sveriančios plieninės perdangos bus paklota beveik 2 000 tonų asfalto. Jei darbai vyks pagal planą, 417 metrų ilgio tiltu eismas bus atvertas iki šių metų pabaigos.
nuotrauka
2026-10-27 09:52
Geležinkelių infrastruktūros būklės stebėsena tampa efektyvesnė – „LTG Infra“ įdiegė sistemą, kuri vienoje platformoje sujungia kelmačio surenkamus duomenis, leidžia greičiau pastebėti galimus defektus ir automatizuoja ataskaitų rengimą. Tikimasi, kad tai padės operatyviau planuoti priežiūros darbus...
nuotrauka
2026-10-27 07:58
Klaipėdos Atgimimo aikštės rekonstrukcija pereina į kitą etapą – įrengiama lietaus vandens surinkimo sistema, o atsisakius požeminės automobilių stovėjimo aikštelės tikslinami ir pačios erdvės projektiniai sprendiniai. Už 6 mln. eurų vykdomus darbus planuojama baigti iki 2027 m. pavasario pabaigos.
nuotrauka
2026-10-27 07:47
Klaipėdoje statomas naujas plūdrusis dokas turėtų sustiprinti Lietuvos pozicijas tarptautinėje laivų remonto rinkoje. Vakarų laivų gamyklos (VLG) įmonių grupė investuoja į infrastruktūrą, kuri leis priimti didesnius laivus, plėsti remonto paslaugas ir per metus aptarnauti bent 10 proc. daugiau laivų...
nuotrauka
2026-10-27 07:40
Gariūnų išvažiavimas į magistralinį kelią A1 yra vienas iš sostinės transporto sistemos siaurųjų taškų, kuriame piko metu stringa dideli transporto srautai. Vilniaus miesto savivaldybė pradeda beveik 3,5 mln. eurų vertės darbus, kuriais siekiama pagerinti eismo sąlygas ir padidinti jungties pralaidu...
nuotrauka
2026-10-26 09:13
Lietuvos kelių infrastruktūros laukia didelio masto pokyčiai – planuojama rekonstruoti 99 tiltus ir viadukus, o projektui numatoma skirti iki 400 mln. eurų. Prieš priimant galutinius sprendimus, Centrinės projektų valdymo agentūros (CPVA) ir AB „Via Lietuva“ atstovai su rinkos dalyviais derina darbų...
nuotrauka
2026-10-26 07:38
Kelius, kuriais per parą pravažiuoja vos kelios dešimtys automobilių, bus galima projektuoti paprasčiau ir pigiau. Nuo lapkričio 1 d. įsigalios atnaujintos Automobilių kelių standartizuotų dangų konstrukcijų projektavimo taisyklės, numatančios daugiau sprendinių mažo eismo intensyvumo keliams.
nuotrauka
2026-10-22 05:55
Vietoje elektros linijų apsaugos zonų šiandien galiojančių ribojimų dalyje teritorijų atsivers daugiau galimybių statyboms ir verslo plėtrai. Vyriausybė pritarė pakeitimams, kurie leistų visoje Lietuvoje atlaisvinti apie 12 tūkst. hektarų žemės – daugiau nei užima Klaipėdos miestas.
nuotrauka
2026-10-21 08:13
Kelias, kuriuo pasiekiamas Rūdninkų poligonas, bus atnaujintas už 7,5 mln. eurų. Beveik 14 km ruože numatyta ne tik nauja asfalto danga, bet ir tilto remontas, autobusų stotelių atnaujinimas bei eismo saugos priemonės. Darbai vyks etapais, o jų pabaiga numatyta 2027 metų vasarą.
nuotrauka
2026-10-20 06:16
Lietuvos keliams tvarkyti skiriamos sumos didėja, tačiau jų būklė negerėja taip sparčiai, kaip reikėtų. Savivaldybės ir kelių sektoriaus atstovai ragina keisti finansavimo principus, užtikrinti ilgalaikį investicijų planavimą ir mažinti biurokratines išlaidas. Vien dokumentams, reikalingiems maždaug...
nuotrauka
2026-10-15 06:58
Dulkės ir nepatogios kelionės regionuose pamažu turėtų tapti praeitimi – iki 2028 metų pabaigos Lietuvoje planuojama išasfaltuoti apie 160 km valstybinės reikšmės žvyrkelių. Šiemet numatyta sutvarkyti 75 km, o daugiau kaip 30 km ruožų, kuriems jau sudarytos rangos sutartys, bus baigti asfaltuoti 202...
nuotrauka
2026-10-14 09:19
Vilniuje atnaujinta elektromobilių įkrovimo infrastruktūra prie prekybos slėnio „Nordika“. Čia įrengta 10 naujų stotelių, leidžiančių vienu metu įkrauti iki 20 automobilių.
nuotrauka
2026-10-13 06:03
Klaipėdos SGD terminalo elektrifikacija artėja prie vieno sudėtingiausių darbų etapų – į statybvietę pristatytas specialiai projektui pagamintas povandeninis elektros kabelis, kurio trijų būgnų krovinys sveria apie 79 tonas. Įrengus maždaug 6,5 km ilgio elektros jungtį, laivas-saugykla „Independence...
nuotrauka
2026-10-13 06:00
Saulės elektrinės Lietuvoje jau daro reikšmingą įtaką šalies elektros balansui – gaminančių vartotojų įrengtoji galia viršijo 2,7 GW, o vasaros piko mėnesiais į tinklą jų patiekta elektra patenkino iki trečdalio šalies poreikio. „Energijos skirstymo operatorius“ (ESO) prie tinklo jau prijungė daugia...
nuotrauka
2026-10-11 09:22
Lietuvos elektros sistema pasiekė naują rekordą – vėjo elektrinių generuojama galia perkopė 2,2 GW, o šalies elektrinės palankiomis oro sąlygomis pagamina gerokai daugiau elektros, nei jos reikia vartotojams. Perteklius eksportuojamas į kaimynines rinkas, daugiausia – į Švediją.
nuotrauka
2026-10-09 09:13
Klaipėdos SGD terminalo laivas-saugykla „Independence“ ateityje galės atsisakyti dalies elektros gamybos savo varikliais – tam po Kuršių mariomis tiesiama speciali elektros jungtis. Į Klaipėdą jau pristatytas Suomijoje pagamintas 3,88 km ilgio povandeninis kabelis, o visa 19,3 mln. eurų vertės proje...

Statybunaujienos.lt » Infrastruktūra