Eine Graphenbeschichtung zur Verbesserung der Dampfkondensation trägt zur Steigerung der Effizienz von Kraftwerken bei

Was sie heutzutage nicht mit Graphen machen! Es wird als Schmiermittel für bewegliche Teile , als Filter für Wasser und als Mittel zur Erzeugung von Wasserstoff aus Luft verwendet . Nur ein bisschen und fliege mit Graphenmotoren zu den Sternen und baue einen Aufzug in den Weltraum . Die Forscher vom MIT fanden jedoch heraus, wie die Graphenbeschichtung verwendet werden kann, um die Kondensation von Feuchtigkeit auf der Oberfläche zu verbessern und dadurch deren Abkühlung zu beschleunigen.

In Wärmekraftwerken wird üblicherweise Wasser verwendet, das mit der ausgewählten Energiequelle erwärmt, in Dampf umgewandelt, der die Turbine dreht und dann wieder zu Flüssigkeit kondensiert. Gleichzeitig ist der Gesamtwirkungsgrad der Station umso größer, je effektiver die Kühlung und Kondensation ist.

Es ist bekannt, dass die auf hydrophoben Oberflächen auftretende Tröpfchenkondensation wirksamer ist als die auf benetzbaren Oberflächen auftretende Filmkondensation. Eine Beschichtung, die eine Oberfläche in eine hydrophobe (normalerweise polymere) Beschichtung verwandelt, ist normalerweise entweder chemisch instabil oder sie stellt sich als zu dick heraus, wodurch der gesamte Effizienzgewinn verschwindet.

Wissenschaftler vom MIT haben gezeigt, dass Sie mit der Beschichtung von Kondensationsoberflächen eine hydrophobe Oberfläche erzeugen können, die eine effektive Tropfkondensation bietet, chemisch sehr stabil ist und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Im Vergleich zur Filmkondensation ist die Wärmeableitung viermal besser. Laut Wissenschaftlern kann diese Zahl unter optimalen Bedingungen auf das 7-fache gebracht werden. Der Versuch dauerte zwei Wochen, und während dieser Zeit erfuhr die Graphenbeschichtung keinen sichtbaren Abbau.

Die Effizienzsteigerung von Kraftwerken mit solchen Beschichtungen wird insgesamt nur wenige Prozent betragen - jedoch in absoluten Zahlen sowohl hinsichtlich der erzeugten Energie als auch der Kohlendioxidemissionen (für den Fall, dass das Kraftwerk während des Betriebs CO ₂ emittiert) wird es greifbar sein.

Gleichzeitig ist das als chemische Gasphasenabscheidung (CVD) bezeichnete Verfahren zum Aufbringen einer Graphenbeschichtung bereits so gut etabliert, dass es innerhalb eines Jahres in realen Anwendungen eingesetzt werden kann.