橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室演示新的集成式3D打印車(chē)輛

寂靜天花板

2015年8月，美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）正在進(jìn)行一項(xiàng)集成了3D打印建筑和車(chē)輛的增材制造綜合能源（AMIE）項(xiàng)目。2015年9月23日，在ORNL的能源效率和可再生能源（EERE）工業(yè)日活動(dòng)中，該研究實(shí)驗(yàn)室終于正式展示了這個(gè)AMIE項(xiàng)目的可用概念原型。
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  據(jù)了解，這個(gè)AMIE是在一年前才提出設(shè)想，現(xiàn)在就已經(jīng)從概念進(jìn)入功能原型的階段，開(kāi)發(fā)速度之快很讓人印象深刻。這個(gè)AMIE項(xiàng)目主要是將一輛以天然氣為動(dòng)力的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)與太陽(yáng)能建筑結(jié)合在一起，創(chuàng)建出一個(gè)雙方能夠共享的完全集成能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)尚處于實(shí)驗(yàn)室階段的無(wú)線技術(shù)是能源無(wú)比順暢地在車(chē)輛與建筑物之間流動(dòng)。
2 L# {0 ^( g0 \" v- P, m" l基本上說(shuō)，在AMIE項(xiàng)目中，當(dāng)白天建筑物上的太陽(yáng)能電池不足以滿(mǎn)足住戶(hù)的使用要求時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)使用混合動(dòng)力車(chē)輪里的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為其補(bǔ)充能源。反之，混合動(dòng)力車(chē)輛也可以利用建筑物上的太陽(yáng)能電池進(jìn)行充電。AMIE的能量控制中心保證了安裝了3.2千瓦的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)與混合動(dòng)力汽車(chē)之間電能需求和使用的完美平衡。這種獨(dú)特的連接使得AMIE能夠用能量充足一側(cè)的系統(tǒng)為另一側(cè)能量短缺的系統(tǒng)提供電能。
除了這種獨(dú)特的能源共享系統(tǒng)之外，AMIE項(xiàng)目也充分展示了3D打印技術(shù)在建筑和車(chē)輛制造方面的應(yīng)用。無(wú)論是那個(gè)210平方英尺大的房子，還是與之連接的多功能車(chē)均是使用ORNL的BAAM大型3D打印機(jī)打印而成的。而著名建筑師事務(wù)所SOM還與ORNL共同設(shè)計(jì)了這個(gè)極具能源和空間效率的38×12×13英尺的建筑。而建筑的實(shí)際的組裝則是由美國(guó)最大的模塊化居屋制造商Clayton Homes公司來(lái)完成的。汽車(chē)和房屋總共使用了超過(guò)25000磅的3D打印材料。
在3D打印房屋與3D打印汽車(chē)之間建立的連接展示了兩個(gè)通常是獨(dú)立運(yùn)行的能量系統(tǒng)之間整合和共享的可行性。ORNL的研究人員希望能夠通過(guò)這種方式來(lái)改進(jìn)現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)電、儲(chǔ)存和消費(fèi)方式。將可再生能源納入電力傳輸領(lǐng)域?qū)τ谧罱K替代和消除化石燃料所產(chǎn)生的能量至關(guān)重要。而通過(guò)將混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)電能力接入家庭的電網(wǎng)，可以創(chuàng)造出一個(gè)足以在任何突發(fā)、災(zāi)難性事件中也不會(huì)中斷家庭能源供應(yīng)的系統(tǒng)。
$ a- o7 k: a6 T# T) ]8 {據(jù)了解，在AMIE項(xiàng)目中，除了ORNL之外，美國(guó)能源部的建筑技術(shù)辦公室、先進(jìn)制造辦公室和車(chē)輛技術(shù)辦公室也參與或者為該項(xiàng)目提供了支持。除此之外，ORNL還先后與近20家私營(yíng)企業(yè)、組織和科研教育機(jī)構(gòu)合作，使AMIE在不到一年的時(shí)間里就從概念發(fā)展到功能原型階段。其主要合作伙伴包括Clayton Homes、GE家電、先進(jìn)復(fù)合材料建筑創(chuàng)新研究所（IACMI）、SOM建筑設(shè)計(jì)所、田納西大學(xué)建筑設(shè)計(jì)學(xué)院等。
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