دور کردن جهان از سوختهای فسیلی مدتی طول میکشد، بنابراین یافتن راههایی برای کارآمدتر کردن تولید برق همچنان مهم است.
به گزارش تکناک، دانشمندان دانشگاه ایلینویز پوشش جدیدی برای لوله های کندانسور بخار ایجاد کرده اند که اگر به طور صحیح و گسترده به کار رود می تواند به طور بالقوه بیش از تولید انرژی کشور روسیه انرژی حفظ کند.
بسیاری از انواع نیروگاه های برق روی چرخه بخار کار می کنند. اساساً، یک منبع انرژی برای سوزاندن سوختهای فسیلی باشد یا از طریق شکافت هستهای برای گرم کردن آب در دیگ بخار برای تولید بخار استفاده شود. سپس این بخار برای چرخاندن یک توربین هدایت میشود و برق تولید میشود.
محققان در مطالعه جدید قصد داشتند کارایی انتقال حرارت لوله های کندانسور را بهبود بخشند. آنها پوششی از کربن الماس مانند فلوئوردار (F-DLC) ساخته اند که ماده ای آب گریز است. هنگامی که بخار بر روی لوله های پوشش داده شده متراکم می شود، دیگر یک لایه نازک تشکیل نمی دهد و با سهولت بیشتری به قطرات تبدیل می شود. این شرایط به خروج سریعتر آن کمک می کند و باعث می شود بخار بیشتری، سریع تر با لوله تماس پیدا کند.
در آزمایشهای خود، تیم تحقیقاتی نشان داد که پوشش، خواص انتقال حرارت لوله را تا 20 درصد افزایش میدهد که منجر به افزایش بازده کلی 2 درصدی میشود. این ممکن است خیلی زیاد به نظر نرسد، اما طبق محاسبات آنها، اگر همه نیروگاه های زغال سنگ و گاز طبیعی 2 درصد کارآمدتر باشند، انتشار سالانه جهانی CO2 460 میلیون تن کاهش می یابد، 2 تریلیون گالن آب خنک کننده کمتر مصرف می شود و 1000 تراوات ساعت برق اضافی تولید می شود. این مقدار انرژی بیشتر از مصرف کشور روسیه در یک سال است.
محمد هوک، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: قابل توجه است که ما میتوانیم با F-DLC به این هدف برسیم، چیزی که فقط از کربن، فلورن و کمی سیلیکون ساخته شده است و می تواند تقریباً هر فلز رایج از جمله مس، برنز، آلومینیوم و تیتانیوم را پوشش دهد.
نکته مهم این است که دوام این پوشش ها به مدت 1095 روز مورد آزمایش قرار گرفتند و مشخص شد که عملکرد خود را برای تمام مدت حفظ می کنند. آنها همچنین پس از 5000 بار خراشیدن در آزمایش سایش کار خود را به درستی انجام دادند.
تیم تحقیقاتی می گوید گام بعدی آزمایش عملکرد پوشش در شرایط صنعتی واقعی به مدت شش ماه است. در حالی که هنوز سوالاتی در مورد چگونگی استفاده گسترده از چنین پوششی وجود دارد، حتی چند نیروگاهی که از آن استفاده می کنند باید شروع به ایجاد تفاوت کنند. پوششهای مشابهی از موادی مانند گرافن ساخته شدهاند که نتایج مشابهی به همراه داشته است.
نناد میلکوویچ، محقق ارشد این پروژه، گفت: اگر همه چیز خوب پیش برود، امیدواریم به همه نشان دهیم که این یک راه حل موثر است که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. ما میخواهیم راهحل ما اتخاذ شود، زیرا اگرچه توسعه انرژیهای تجدیدپذیر باید در اولویت باشد، اما همچنان بسیار ارزشمند است که به بهبود آنچه در حال حاضر داریم ادامه دهیم.
