橡樹嶺國家實驗室演示新的集成式3D打印車輛

寂靜天花板

2015年8月，美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）正在進行一項集成了3D打印建筑和車輛的增材制造綜合能源（AMIE）項目。2015年9月23日，在ORNL的能源效率和可再生能源（EERE）工業(yè)日活動中，該研究實驗室終于正式展示了這個AMIE項目的可用概念原型。

3 K* t$ A3 ^" w, @+ J( D1 e- }  K; h( U  據(jù)了解，這個AMIE是在一年前才提出設想，現(xiàn)在就已經從概念進入功能原型的階段，開發(fā)速度之快很讓人印象深刻。這個AMIE項目主要是將一輛以天然氣為動力的混合動力電動汽車與太陽能建筑結合在一起，創(chuàng)建出一個雙方能夠共享的完全集成能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過尚處于實驗室階段的無線技術是能源無比順暢地在車輛與建筑物之間流動。
5 y2 K* |: B2 I! c6 O  e/ L- `基本上說，在AMIE項目中，當白天建筑物上的太陽能電池不足以滿足住戶的使用要求時，系統(tǒng)就會使用混合動力車輪里的天然氣發(fā)動機為其補充能源。反之，混合動力車輛也可以利用建筑物上的太陽能電池進行充電。AMIE的能量控制中心保證了安裝了3.2千瓦的太陽能發(fā)電系統(tǒng)與混合動力汽車之間電能需求和使用的完美平衡。這種獨特的連接使得AMIE能夠用能量充足一側的系統(tǒng)為另一側能量短缺的系統(tǒng)提供電能。
除了這種獨特的能源共享系統(tǒng)之外，AMIE項目也充分展示了3D打印技術在建筑和車輛制造方面的應用。無論是那個210平方英尺大的房子，還是與之連接的多功能車均是使用ORNL的BAAM大型3D打印機打印而成的。而著名建筑師事務所SOM還與ORNL共同設計了這個極具能源和空間效率的38×12×13英尺的建筑。而建筑的實際的組裝則是由美國最大的模塊化居屋制造商Clayton Homes公司來完成的。汽車和房屋總共使用了超過25000磅的3D打印材料。
% u+ V  g1 v* W- j* s4 L在3D打印房屋與3D打印汽車之間建立的連接展示了兩個通常是獨立運行的能量系統(tǒng)之間整合和共享的可行性。ORNL的研究人員希望能夠通過這種方式來改進現(xiàn)代電網的發(fā)電、儲存和消費方式。將可再生能源納入電力傳輸領域對于最終替代和消除化石燃料所產生的能量至關重要。而通過將混合動力汽車的發(fā)電能力接入家庭的電網，可以創(chuàng)造出一個足以在任何突發(fā)、災難性事件中也不會中斷家庭能源供應的系統(tǒng)。
. F/ @- a& s8 `. o6 I據(jù)了解，在AMIE項目中，除了ORNL之外，美國能源部的建筑技術辦公室、先進制造辦公室和車輛技術辦公室也參與或者為該項目提供了支持。除此之外，ORNL還先后與近20家私營企業(yè)、組織和科研教育機構合作，使AMIE在不到一年的時間里就從概念發(fā)展到功能原型階段。其主要合作伙伴包括Clayton Homes、GE家電、先進復合材料建筑創(chuàng)新研究所（IACMI）、SOM建筑設計所、田納西大學建筑設計學院等。
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