سيساعد طلاء الجرافين لتحسين تكثيف البخار على زيادة كفاءة محطات الطاقة

ما لا يفعلونه مع الجرافين هذه الأيام! يتم استخدامه بمثابة مواد التشحيم لل أجزاء متحركة ، باعتباره مرشح للمياه ، كوسيلة لإنتاج الهيدروجين من الهواء . فقط قليلاً وسافر إلى النجوم باستخدام محركات الجرافين وبناء مصعد في الفضاء . لكن الباحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا توصلوا إلى كيفية استخدام طلاء الجرافين لتحسين تكثيف الرطوبة على السطح وبالتالي تسريع تبريده.

في محطات الطاقة الحرارية ، يتم استخدام الماء عادة ، والذي يتم تسخينه بواسطة مصدر الطاقة المحدد ، ويتم تحويله إلى بخار ، والذي يدور التوربين ، ثم يتكثف مرة أخرى إلى سائل. في نفس الوقت ، كلما كان التبريد والتكثيف أكثر فعالية ، زادت الكفاءة الكلية للمحطة.

من المعروف أن تكثيف القطرات الذي يحدث على الأسطح المسعرة أكثر فاعلية من تكثيف الفيلم الذي يحدث على الأسطح القابلة للبلل. لكن الطلاء الذي يحول السطح إلى طلاء مسعور (عادة بوليمر) عادة ما يكون إما غير مستقر كيميائيًا أو يتضح أنه سميك جدًا ، ونتيجة لذلك يختفي الربح الكلي في الكفاءة.

أظهر العلماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن أسطح التكثيف طلاء تسمح لك بإنشاء سطح مسعور يوفر تكثيف فعال بالتنقيط ، في حين أنه مستقر كيميائياً للغاية ولديه موصلية حرارية جيدة. بالمقارنة مع تكثف الفيلم ، فإن تبديد الحرارة أفضل 4 مرات. وفقًا للعلماء ، يمكن رفع هذا الرقم إلى 7 مرات في الظروف المثلى. استمرت التجربة أسبوعين ، وخلال هذا الوقت لم يخضع طلاء الجرافين لأي تدهور واضح.

فإن الزيادة الإجمالية في كفاءة محطات توليد الطاقة باستخدام مثل هذه الطلاءات يكون إلا نسبة ضئيلة - ولكن من حيث القيمة المطلقة فيما يتعلق بكل من انبعاثات الطاقة وثاني أكسيد الكربون الناتجة (في حالة عندما تنبعث محطة توليد الكهرباء CO ₂ أثناء التشغيل) ، سيكون ملموساً.

في الوقت نفسه ، فإن عملية تطبيق طلاء الجرافين ، والمعروفة باسم ترسيب البخار الكيميائي (CVD) ، راسخة بالفعل بحيث يمكن استخدامها في التطبيقات الحقيقية في غضون عام.