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Peppermint Energy

La stampa 3D consente a una nuova società di fornire energia fotovoltaica ovunque

"Solo quando si vede il dispositivo in formato fisico ci si rende conto che la forma e la funzionalità devono essere le stesse".
- Brian Gramm, Peppermint Energy

Un'idea brillante

Ragazzo che suona una chitarra alimentata da un generatore solare Peppermint Energy

Talvolta un nuovo percorso diventa evidente quando si notano i difetti di quello precedente. Brian Gramm stava eseguendo ricerche nel campo dell'energia rinnovabile su larga scala, ad esempio centrali eoliche, quando ha avuto un'intuizione completamente nuova. Anziché tentare di generare energia verde in modo analogo alla produzione in grandi impianti ormai obsoleti, perché non generare energia solo dove viene utilizzata e consentire ai clienti di disporre di propri impianti energetici di dimensioni ridotte in grado di essere posizionati dovunque?

"In alcune situazioni, ad esempio in edifici adibiti a uffici, gli impianti fotovoltaici rappresentano la soluzione ideale. Ma gli oggetti che la maggior parte di noi utilizza ogni giorno in genere non richiedono una grande quantità di energia", ha dichiarato Gramm, co-fondatore di Peppermint Energy, una società del South Dakota produttrice di un generatore solare plug-and-play portatile denominato FORTY2. Analogo a un pannello solare in una valigia, il generatore FORTY2 ricava dal sole energia sufficiente per alimentare dispositivi di illuminazione, computer portatili e perfino frigoriferi di piccole dimensioni. Una batteria immagazzina l'energia e la rilascia dopo il tramonto.

Dall'ispirazione alla distribuzione

Generatore solare di energia in un campo

Il generatore FORTY2 ha subito molte modifiche nel periodo compreso tra la fase di ideazione e quella di distribuzione. Dapprima Gramm pensava che il dispositivo avrebbe riscosso maggiore successo presso gli utenti statunitensi, ad esempio trasportatori e campeggiatori alla ricerca di soluzioni energetiche autonome. Gli esperti tuttavia erano più interessati alle applicazioni del generatore FORTY2 nei paesi in via di sviluppo, in cui tre miliardi di persone vivono senza un servizio elettrico affidabile. Se il generatore di Peppermint poteva alimentare dispositivi di illuminazione per il lavoro e lo studio dopo il tramonto, attrezzature per gli interventi in caso di calamità e frigoriferi per la conservazione della penicillina, era in grado infatti di cambiare le condizioni di vita.

Basti pensare che i farmaci salvavita possono in tal modo raggiungere posti in cui non era possibile trasportarli in precedenza. Il dispositivo potrebbe anche incentivare il commercio in aree remote qualora gli imprenditori trovassero il modo di monetizzare soluzioni energetiche affidabili e gratuite.

Per ottenere i risultati migliori, Gramm ha compreso che il generatore FORTY2 doveva essere robusto. Le dimensioni ridotte e la possibilità di soddisfare contemporaneamente i picchi di energia richiesti dalla refrigerazione rappresentavano una notevole sfida tecnica. Gramm ha iniziato a mettere insieme i talenti, le risorse e le relazioni per realizzare la sua visione. "Francamente, tutto quello che avevo in quel momento erano solo un'idea e un'immagine", ha affermato.

Dopo che i tecnici avevano perfezionato il più possibile il dispositivo in ambiente CAD, per Peppermint era necessario un prototipo fisico. "Era difficile per chiunque, me incluso, rendersi conto davvero delle dimensioni e della scala visualizzando il dispositivo sullo schermo", ha dichiarato Gramm. Con 90 centimetri di larghezza e 27 chilogrammi di peso, il generatore FORTY2 ha richiesto un alloggiamento estremamente robusto, abbastanza complesso e resistente per contenere tutti i componenti. La tecnologia Fused Deposition Modeling™ (FDM®) era l'unico metodo di stampa 3D in grado di realizzare un risultato di questo tipo.

Il primo prototipo a grandezza naturale, creato in un sistema di produzione 3D Fortus®, ha indicato alcune delle considerazioni di progettazione che hanno determinato il funzionamento straordinariamente semplice di FORTY2. "Solo quando si vede il dispositivo in formato fisico ci si rende conto che la forma e la funzionalità devono essere le stesse", ha affermato Gramm. Non è necessario ad esempio utilizzare un interruttore, perché per attivare il generatore FORTY2 è sufficiente aprirlo. Il team Peppermint ha inoltre deciso di ridurre ulteriormente le dimensioni dell'intero dispositivo rispetto a quelle previste dopo che il primo prototipo aveva restituito risultati non soddisfacenti. Gramm ha dichiarato che, se dovesse produrre nuovamente il dispositivo, utilizzerebbe la stampa 3D anche prima nel processo.

Definizione di relazioni

Prototipo stampato in 3D creato con plastica ABS robusta Incredibilmente, i prototipi hanno consentito di ottimizzare un altro elemento essenziale, ovvero le relazioni. "Provate a chiedere a un fornitore di realizzare un prodotto personalizzato che funzioni in sintonia con molti altri oggetti che non è possibile mostrare", ha dichiarato Chris Maxwell, Presidente di Peppermint. I prototipi a grandezza naturale hanno semplificato le discussioni con i produttori e i fornitori di componenti. Maxwell ha affermato inoltre che una volta che il prodotto è stato tangibile, gli investitori potenziali hanno avuto la sensazione di essere coinvolti in un affare reale e non solo in un'idea. Alcuni hanno anche portato il prototipo a casa per un fine settimana.

In una seconda iterazione, il team ha scoperto un'imperfezione delle dimensioni di 0,64 centimetri nel progetto di FORTY2, che Gramm ha affermato sarebbe stato trascurato in ambiente CAD. La potente batteria richiesta per la refrigerazione ha reso inoltre necessario ridurre altri componenti. "Siamo stati in grado di apportare modifiche che ritengo ci abbiano consentito di risparmiare almeno 250.000 dollari di spese di strumentazione", ha concluso Gramm. Grazie ai due prototipi FDM, il team si è impegnato nella produzione con fiducia e non semplicemente con speranza.

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