Zawartość
Wraz z rosnącą technologią i popularnością energii wiatrowej naukowcy pracują nad znalezieniem materiałów, które można wykorzystać do tworzenia dłuższych ostrzy bez poświęcania integralności strukturalnej. Różne materiały zostały wykorzystane zarówno do przemysłowej produkcji energii wiatrowej, jak i małych zastosowań domowych. Wśród nich są włókna szklane, stal, aluminium, PCV, drewno i żywica polimerowa. Obecnie większość ostrzy to tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym (GRP), kompozyt polimerowy wzmocniony włóknami o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i ściskanie.
Polichlorek winylu (PVC)
Ostrza z PCV są tanią opcją powszechnie stosowaną przez konstruktorów turbin typu „zrób to sam”. Zaletą materiału jest łatwość, z jaką budowniczy może nadać mu kształt. Jest także stosunkowo niedrogi, co czyni go atrakcyjnym dla ograniczonych operacji budżetowych. Jednak po wystawieniu na działanie elementów, PVC stale słabnie, aż staje się bardzo kruchy i tworzy małe pęknięcia na jego powierzchni. W wyniku tego wędrująca bryza może złamać łopatę i wyłączyć turbinę.
Drewno
Drewno jest kolejnym powszechnym materiałem dla małych i domowych młynów. Chociaż jest to łatwo dostępny tani materiał, drewno stwarza kilka problemów dla budowniczego domu. Wymaga dużej zdolności do dokładnego kształtowania. Drewno, które nie jest właściwie traktowane, jest niezwykle wrażliwe na warunki pogodowe, odkształca się z powodu wilgoci lub staje się kruche z powodu ekspozycji na słońce. Ponadto nie jest zbyt mocny pod naprężeniem bocznym, bardzo silne wiatry mogą bez trudu wyrwać drewnianą łopatę.
Stal nierdzewna
Ostrza aluminiowe pojawiły się wkrótce po eksplozji krajowej energetyki wiatrowej. Wielu producentów oferuje precyzyjnie zaprojektowane aluminiowe ostrza. Chociaż większość generatorów wielkogabarytowych nie korzysta z tych łopat, są one doskonałym materiałem do małych turbin. Pomimo stosunkowo ciężkich właściwości tworzyw sztucznych, aluminiowe ostrza są odporne na warunki atmosferyczne, sprężyste i dostępne u wielu dostawców. Wadą jest to, że są droższe niż inne opcje. Ponadto maksymalna średnica wirnika jest ściśle ograniczona ze względu na ciężar materiału.
Materiały kompozytowe
Materiały kompozytowe, takie jak włókno szklane i GRP, są obecnie najczęściej stosowane w konstrukcjach turbin wiatrowych. Włókno szklane jest zwykle stosowane tylko do małych zastosowań domowych, ponieważ ma tendencję do bycia bardziej kruchą niż inne materiały na bazie włókien. To sprawia, że włókno szklane jest niekorzystne dla celów komercyjnych.
GRP (wzmocnione włóknem szklanym) jest podobne do włókna szklanego, gdzie inżynierowie wytwarzają go przez wiele warstw siatek włóknistych, tworząc kształt ostrza. Ogólnie GRP jest stosowany jako warstwa powlekająca z wypełniaczem wewnątrz swojej struktury. Ma tę zaletę, że jest lekki, co pomaga w przemieszczaniu dużych łopat wirnika. Jest również mocniejszy niż włókno szklane, co pozwala na szerszą średnicę wirnika bez ryzyka pęknięcia przy silnym wietrze.