據(jù)nanowerk.com報道稱，雖然地球北部的寒冷地區(qū)狂風呼嘯，但是那里卻很少建有風力發(fā)電機。這是因為當溫度降到零度以下時，葉片上會結冰，葉片的氣動性能、發(fā)電效率會下降，使其運行成本升高，發(fā)電機也有可能損壞。同時冰柱斷裂也是一個安全隱患。

       但現(xiàn)在，一種節(jié)能加熱系統(tǒng)可以在幾秒鐘內(nèi)除去發(fā)電機上的冰，它只有在水結冰時才會啟動。作為歐盟風熱項目的一部分，弗勞恩霍夫制造工程和自動化研究所的研究人員（IPA，斯圖加特，德國）正在開發(fā)一種使用碳納米管的高效節(jié)能的冰檢測和防結冰小型風力發(fā)電機。

       現(xiàn)有的除冰技術會消耗很多不必要的電能，因為現(xiàn)有的除冰技術不管哪個部分結冰都會加熱整個葉片。該風熱項目是則在尋求一種不同的途徑。將葉片分為不同的區(qū)域，每個區(qū)域表面噴涂了一層碳納米管（CNTs）。然后將一個個獨立的冰探測器安置到每個碳納米管涂層中去。“我們的碳納米管涂層加熱的只有那些真正結冰的區(qū)域，”IPA的科學家Anne Gerten說。“這些地方往往是葉片最重要的邊緣區(qū)域。

       這些微小的、敏感的探針可以持續(xù)測量表面的溫度和濕度，可以對水結冰時最輕微的波動作出反應。一旦檢測到冰，探測器開關會在數(shù)秒內(nèi)啟動加熱元件，供給相應的碳納米管涂層。一旦冰融化，加熱元件自動關閉。“將CNT涂層與傳感器相結合，我們可以鎖定并加熱真正結冰的區(qū)域，”Gerten補充說。該項目的目標是通過使用除冰技術使發(fā)電效率提高至少18%。

       CNT層只有幾微米厚，報道稱將CNT噴到葉片上自粘的高分子膜上會比較容易附著。透明涂層使涂層絕緣和保護它不受濕度和力學影響。研究者選擇這種材料是由于其優(yōu)異的力學性能。“原理是，這些碳納米管是包裹的石墨層，在不同的地方互相接觸。在這些接觸點，電流轉換成熱。”Gerten解釋道。

       研究者用計算機模擬的結果是葉片的邊緣最容易結冰。并通過復原真實環(huán)境（零下30°C，冰、雨和風速高達120 km/h）的風洞測試證實了這個結果。

       “我們是將實惠的材料用于傳感器和加熱元件。這是使防冰系統(tǒng)成批生產(chǎn)可行的重要前提。”IPA中Anne Gerten’的同事，也是負責風洞試驗研究員Dipl.-Ing. Sascha Getto解釋道，“我們設計和制造了小型風力發(fā)電系統(tǒng)的原型，但它們絕對適合大規(guī)模改造。”

        Getto 認為，飛機機翼除冰也是風熱系統(tǒng)一個潛在的應用領域。