به گزارش مجله خبری نگار،بسیاری از انواع تولید برق روی چرخه بخار انجام میشود. اساساً، یک منبع انرژی، خواه سوختن سوختهای فسیلی باشد یا از طریق شکافت هستهای به وجود آید، برای گرم کردن آب برای تولید بخار مورد استفاده قرار گرفته و سپس برای چرخاندن یک توربین و تولید برق هدایت میشود. سپس بخار در یک کندانسور جمع آوری میشود تا آب را برای ادامه چرخه بازیابی کند.
محققان در مطالعه جدید قصد داشتند کارایی انتقال حرارت لولههای کندانسور را بهبود بخشند. آنها پوششی از کربن الماس مانند فلوئوردار (F-DLC) ساخته اند، مادهای که آبگریز است. هنگامی که بخار بر روی لولههای پوشش داده شده متراکم میشود، دیگر یک لایه نازک تشکیل نمیدهد، بلکه با سهولت بیشتری به قطرات مایع تبدیل میشود. این موضوع به خروج سریعتر آن کمک کرده و باعث میشود 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 میدهد که منجر به افزایش بازده کلی ۲ درصدی میشود. این میزان ممکن است خیلی زیاد به نظر نرسد، اما طبق محاسبات، اگر همه نیروگاههای 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 میشود؛ 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 میتوانیم با پوششی از کربن الماس مانند به این هدف برسیم، چیزی که فقط از کربن، فلورن و کمی سیلیکون استفاده میکند.
نکته مهم این است که دوام این پوششها به مدت ۱۰۹۶ روز مورد آزمایش قرار گرفته و مشخص شد که عملکرد خود را برای تمام مدت حفظ میکنند. محققان همچنین این پوشش را ۵ هزار مورد خراشیدن و سایش قرار دادند.
تیم تحقیقاتی میگوید 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 میکنند تفاوت را احساس کرده اند.
شرح کامل این تحقیق در مجله تخصصی Nature Communications منتشر شده است.