Rhannau wedi'u mewnblannu mewn technoleg werdd? 

Pan fydd pobl yn siarad am dechnoleg werdd, maen nhw fel arfer yn darlunio paneli solar, tyrbinau gwynt, neu fatris EV. Prin fod neb yn meddwl am y rhannau gwreiddio – yr angorau, y mewnosodiadau, y rhodenni edafeddog sy'n dal y strwythurau mawreddog hyn gyda'i gilydd. Dyna fan dall cyffredin. Mewn gwirionedd, os bydd y cydrannau hyn yn methu, gall y system ‘werdd’ gyfan chwalu, yn llythrennol. Fy mhrofiad i yw bod cynaladwyedd prosiect yn aml yn dibynnu ar y darnau o galedwedd anglamoraidd, claddedig hyn. Nid yw’n ymwneud â defnyddio dur wedi’i ailgylchu’n unig; mae'n ymwneud â'u peirianneg i bara 30 mlynedd mewn amgylchedd alltraeth cyrydol neu o dan feicio thermol cyson. Dyna lle mae'r her wirioneddol.

Y Camsyniad o ‘Dim ond Bolt’

Rwyf wedi eistedd mewn cyfarfodydd lle mae caffael yn gwthio am y clymwr cost isaf ar gyfer system mowntio fferm solar. Mae'r rhesymeg yn syml: dim ond metel ydyw, mae wedi'i gladdu mewn concrit, pa mor hanfodol y gall fod? Mae hyn yn beryglus o leihau. A galfanedig rhan gwreiddio mewn pridd â chynnwys clorid uchel yn gallu cyrydu'n gyflymach na'r disgwyl. Rwyf wedi gweld prosiectau ôl-osod lle bu'n rhaid datgomisiynu'r casgliad cyfan oherwydd bod yr angorau sylfaen wedi'u peryglu. Y gost o gael rhai newydd yn eu lle rhannau gwreiddio rhagori ar yr arbedion cychwynnol ddeg gwaith. Mae'n wers yng nghyfanswm cost perchnogaeth bod y diwydiant yn dal i ddysgu'n araf.

Y fanyleb yw popeth. Ar gyfer prosiect amaeth-foltaidd diweddar, ni allem ddefnyddio galfaneiddio dip poeth safonol. Creodd yr amonia a oedd yn anweddoli o'r ffermdir o dan y paneli risg cyrydiad atmosfferig penodol. Yn y diwedd fe wnaethom nodi system cotio deublyg - sinc ynghyd â seliwr polymer - i bawb dur gwreiddio cydrannau. Manylyn ydoedd, ond byddai ei wneud yn anghywir wedi arwain at fethiant cynamserol a phridd halogedig. Nid yr ynni a gynhyrchir yn unig yw’r agwedd werdd; mae'n sicrhau nad yw'r gosodiad yn creu problem gwastraff neu lygredd yn y dyfodol.

Dyma lle mae gweithgynhyrchwyr arbenigol yn bwysig. Mae angen cyflenwr arnoch sy'n deall y ffactorau straen amgylcheddol hyn, nid dim ond un sy'n torri gwiail M20 safonol. Rwyf wedi gweithio gyda ffatrïoedd sy'n ei gael. Er enghraifft, mae Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd., sydd wedi'i leoli ym mhrif ganolbwynt cynhyrchu clymwyr Tsieina yn Yongnian, Handan, yn aml yn delio â'r ceisiadau arfer, amgylchedd-benodol hyn. Mae eu lleoliad ger prif lwybrau trafnidiaeth yn fantais ymarferol ar gyfer logisteg, ond eu gallu i weithredu ar haenau arbenigol a graddau deunydd sy'n eu gwneud yn chwaraewr perthnasol. Nid yw'n ymwneud â chynhyrchion oddi ar y silff; mae'n ymwneud â datrys problemau ar y cyd ar gyfer cymwysiadau gwreiddio.

Achos yn y Pwynt: Y Cur pen Solar arnofiol

Mae PV arnofiol yn segment sy'n ffynnu. Mae pawb yn canolbwyntio ar y deunydd pontŵn ac effeithlonrwydd y panel. Yr hunllef? Mae'r dur di-staen wedi'i fewnosod cromfachau sy'n cysylltu fframiau'r paneli i'r dociau arnofiol. Mae dŵr croyw yn un peth, ond mewn cronfa ddŵr hallt, mae gennych chi storm berffaith: lleithder cyson, ocsigen a chloridau. Fe wnaethom nodi 316 di-staen ar gyfer prosiect, gan feddwl ei fod yn geidwadol.

Ddwy flynedd yn ddiweddarach, canfuom gracio cyrydiad straen ar bwyntiau weldio y cromfachau wedi'u mewnosod. Nid y deunydd sylfaenol oedd y mater, ond yr effeithiau thermol o weldio yn ystod y cynulliad, a newidiodd y microstrwythur yn y parth yr effeithiwyd arno gan wres, gan ei wneud yn agored i niwed yn yr amgylchedd penodol hwnnw. Nid oedd yr atgyweiriad yn ddibwys: symud i staen di-staen gradd premiwm gyda chynnwys molybdenwm uwch a gorfodi protocolau triniaeth ôl-weldio llym i bawb cydrannau gwreiddio. Fe chwythodd dwll yn y gyllideb ond arbedodd y prosiect.

Mae hyn yn cyrraedd egwyddor graidd: rhannau gwreiddio mewn technoleg werdd systemau, nid nwyddau. Mae eu perfformiad yn gysylltiedig â gwyddor deunydd, proses weithgynhyrchu, dull gosod, a'r union ficro-amgylchedd y maent yn eistedd ynddo. Ni allwch eu nodi ar wahân i weddill y dyluniad peirianneg. Dysgodd yr achos solar arnofiol i mi bob amser gynnwys y clymwr neu'r arbenigwr rhannau wedi'i fewnosod yn y cam CAD, nid y cam caffael.

Pwysau Disgwyliadau a Gwirionedd

Mae pwysau aruthrol i wneud pob agwedd ar brosiect technoleg werdd yn ‘wyrdd’, gan gynnwys y rhannau gwreiddio. Mae hyn yn arwain at wthio am ddeunyddiau newydd fel cyfansoddion bio-seiliedig neu aloion radical newydd. Rydw i i gyd am arloesi, ond rydw i hefyd wedi gweld methiannau peilot. Fe wnaethon ni dreialu gwialen gyfansawdd cryfder uchel mewn maes pwmp gwres geothermol. Roedd y ddamcaniaeth yn berffaith: an-cyrydol, carbon ymgorfforedig is.

Yn ymarferol, creodd yr ehangiad thermol gwahaniaethol rhwng y gwialen gyfansawdd a'r growt concrit o'i amgylch doriadau micro dros ddim ond 18 mis, gan ganiatáu i ddŵr fynd i mewn ac arwain at golli gafael strwythurol. Fe wnaethom ddychwelyd i aloi dur mwy traddodiadol, wedi'i amddiffyn rhag cyrydiad. Nid osgoi deunyddiau newydd oedd y wers, ond eu profi o dan gylchoedd straen ac amgylcheddol ar raddfa lawn yn y byd go iawn, nid amodau labordy yn unig. Mae ‘gwyrdd’ cydran sy’n methu’n gynnar yn sero.

Weithiau, y dewis mwyaf cynaliadwy yw'r deunydd traddodiadol hynod wydn, a bennir yn berffaith. Mae ei hirhoedledd yn osgoi amnewid, mwyngloddio a phrosesu deunydd newydd. Mae'r dadansoddiad cylch bywyd hwn yn dod yn hollbwysig. Rydym nawr yn dechrau gofyn am Ddatganiadau Cynnyrch Amgylcheddol (EPDs) ar gyfer y prif ddatganiadau eitemau wedi'u mewnosod, sy'n gwthio gweithgynhyrchwyr i ddarparu data mwy tryloyw ar eu prosesau. Mae'n newid araf, ond mae'n symud y nodwydd o honiadau annelwig i fanylebau gwiriadwy.

Logisteg a'r Gamble Ar y Safle

Manylyn nad oes neb yn siarad amdano nes eu bod ar safle anghysbell: pecynnu ac adnabod. Rydych chi'n archebu 50 paled o arferiad angorau gwreiddio ar gyfer fferm wynt. Maent yn cyrraedd, ac mae'r tagiau rhif gwres ar gyfer olrhain deunydd yn cael eu golchi i ffwrdd o'r glaw wrth eu cludo, neu mae'r capiau amddiffynnol ar gyfer pennau edafeddog ar goll. Nawr mae gennych chi swp o rannau drud, sy'n hanfodol i genhadaeth, gyda diogelwch cyrydiad dan fygythiad a dim ffordd i wirio eu hardystiad deunydd. A ydych chi'n eu gosod ac yn gobeithio, neu'n gohirio'r arllwys sylfaen gan wythnosau?

Rwyf wedi wynebu hyn. Dewisasom oedi. Mae'r risg o osod rhan heb ei wirio, yn enwedig mewn cymhwysiad sy'n hanfodol i flinder fel sylfaen tyrbin gwynt, yn ddirfodol. Nawr, mae'n eitem linell yn ein contractau cyflenwyr: safonau pecynnu amddiffynnol a dulliau adnabod parhaol sy'n atal y tywydd. Mae sylw cyflenwr i'r manylion cyffredin hyn yn aml yn ddirprwy i'w diwylliant ansawdd cyffredinol. Dim ond os yw'r rhannau'n cyrraedd yn barod ar gyfer y safle y mae cyfleustra lleoliad cyflenwr, fel agosrwydd Handan Zitai Fastener at briffyrdd a rheiliau allweddol, yn bwysig.

Mae hyn yn ymestyn i osod. Rydyn ni wedi cael criwiau yn defnyddio wrenches trawiad ar gam ar nwyddau cain mewnosodiadau wedi'u mewnosod wedi'i gynllunio ar gyfer tynhau dwylo, tynnu'r edafedd a'u gwneud yn ddiwerth. Mae'r bwlch hyfforddi rhwng y peiriannydd strwythurol, y gwneuthurwr rhannau, a'r criw maes yn agored iawn i niwed. Rydym wedi dechrau cynhyrchu canllawiau gosod byr, darluniadol mewn sawl iaith ar gyfer pob cydran sydd wedi'i hymgorffori'n arbennig. Mae'n ymddangos yn amlwg, ond fe'i ganed o wallau maes costus.

Edrych Ymlaen: Mae integreiddio yn allweddol

Dyfodol rhannau gwreiddio mewn technoleg werdd yn fwy na dim ond haenau gwell. Mae'n ymwneud ag integreiddio doethach. Rwy'n gweld mwy o ddiddordeb mewn angorau neu wialen 'offerynnol' gydag opteg ffibr wedi'i hadeiladu i mewn i fonitro straen a chorydiad mewn amser real, yn enwedig mewn cymwysiadau geothermol neu alltraeth. Mae'r cydran gwreiddio yn dod yn warchodwr ar gyfer iechyd y strwythur cyfan.

Tuedd arall yw dylunio ar gyfer datgomisiynu. A all y dur gwreiddio gael ei echdynnu a’i ailgylchu’n hawdd ar ddiwedd oes, neu a yw ar fin cael ei dirlenwi? Rydyn ni’n arbrofi gyda chysylltiadau cyrydiad aberthol a systemau angori mecanyddol sy’n caniatáu dadosod, gan symud y tu hwnt i’r meddylfryd traddodiadol ‘cast-in-and-forget’. Dyma ffin nesaf cylcholdeb yn ein maes.

Yn y pen draw, mae rôl y rhannau hyn yn cael ei hailddiffinio. Maent yn trawsnewid o eitemau goddefol, cudd i elfennau gweithredol, nodweddedig o'r ased gwyrdd. Mae hyn yn gofyn am bartneriaeth agosach rhwng datblygwyr technoleg werdd, peirianwyr strwythurol, a brîd newydd o weithgynhyrchwyr cydrannau arbenigol sy'n meddwl mewn systemau, nid darnau yn unig. Y cwmnïau sy'n deall y newid hwn - sy'n gweld eu bolltau a'u hangorau fel rhan annatod o hirhoedledd a gwir gynaliadwyedd prosiect - yw'r rhai a fydd yn dod yn rhan annatod o'r diwydiant yn y dyfodol.