عدم استفاده از سوخت‌های فسیلی مدتی طول می ‌کشد، بنابراین یافتن راه‌هایی برای کارآمدتر کردن تولید انرژی همچنان مهم است. اخیرا دانشمندان دانشگاه ایلینویز پوشش جدیدی برای لوله ‌های کندانسورهای بخار ایجاد کرده‌ اند که اگر به‌ طور گسترده استفاده شود، می ‌تواند به اندازه بیش از کشور روسیه انرژی اضافی در سال ذخیره کند.

به گزارش سیناپرس، بسیاری از انواع تولید برق روی چرخه بخار انجام می شود. اساساً، یک منبع انرژی، خواه سوختن سوخت‌های فسیلی باشد یا از طریق شکافت هسته ‌ای به وجود آید، برای گرم کردن آب برای تولید بخار مورد استفاده قرار گرفته و سپس برای چرخاندن یک توربین و تولید برق هدایت می‌ شود. سپس بخار در یک کندانسور جمع آوری می شود تا آب را برای ادامه چرخه بازیابی کند.

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، ماده ای که آبگریز است. هنگامی که بخار بر روی لوله های پوشش داده شده متراکم می شود، دیگر یک لایه نازک تشکیل نمی دهد، بلکه با سهولت بیشتری به قطرات مایع تبدیل می شود. این موضوع به خروج سریعتر آن کمک کرده و باعث می شود بخار بیشتری با لوله تماس پیدا کند.

در این آزمایش‌ها، تیم تحقیقاتی دریافت که این پوشش خواص انتقال حرارت لوله را تا ۲۰ درصد افزایش می‌ دهد که منجر به افزایش بازده کلی ۲ درصدی می‌ شود. این میزان ممکن است خیلی زیاد به نظر نرسد، اما طبق محاسبات، اگر همه نیروگاه های زغال سنگ و گاز طبیعی ۲ درصد کارآمدتر باشند، انتشار جهانی دی اکسید کربن سالانه ۴۶۰ میلیون تن کاهش یافته و مصرف ۲ تریلیون گالن آب خنک کننده کاهش که ۱۰۰۰ تراوات ساعت برق اضافی تولید می شود. که این میزان بیشتر از مصرف برق کشور روسیه در یک سال است.

محمد هوک (Muhammad Hoque) پژوهشگر اصلی این مطالعه گفت: قابل توجه است که ما می ‌توانیم با پوششی از کربن الماس مانند به این هدف برسیم، چیزی که فقط از کربن، فلورن و کمی سیلیکون استفاده می ‌کند.

نکته مهم این است که دوام این پوشش ها به مدت ۱۰۹۶ روز مورد آزمایش قرار گرفته و مشخص شد که عملکرد خود را برای تمام مدت حفظ می کنند. محققان همچنین این پوشش را ۵ هزار مورد خراشیدن و سایش قرار دادند.

به گزارش سیناپرس، 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 تفاوت را احساس کرده اند.

شرح کامل این تحقیق در مجله تخصصی Nature Communications منتشر شده است.

مترجم:نیروانا محمدحسینی