新研发的发电厂冷凝器涂层每年可减少4.6亿吨二氧化碳排放量
新研发的发电厂冷凝器涂层每年可减少4.6亿吨二氧化碳排放量上图:涂有F-DLC的冷凝器管道,可使水更有效地凝结成珠并流走。下图传统的铜冷凝器管道,水在其表面形成一层薄膜。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Grainger工程学院许多类型的发电都是通过蒸汽循环进行的。从根本上说,无论是燃烧化石燃料还是通过核裂变,都是利用一种能源来加热锅炉中的水以产生蒸汽,然后蒸汽被输送到涡轮机旋转,从而产生电力。蒸汽随后被收集到冷凝器中,以回收水继续循环。新研究的研究人员着手提高冷凝器管道的传热效率。他们开发了一种由氟化类金刚石碳(F-DLC)制成的涂层,这是一种疏水材料。当蒸汽在涂层管道上凝结时,它不再形成一层薄膜,而是更容易凝结成水滴。这有助于蒸汽更快地流走,让更多的蒸汽更快地与管道接触。在测试中,研究小组证明,涂层将管道的传热性能提高了20倍,从而使整体效率提高了2%。这听起来似乎并不算什么,但根据他们的计算,如果所有煤炭和天然气发电厂的效率都提高2%,那么每年全球二氧化碳排放量将减少4.6亿吨,节省2万亿加仑冷却水,多发电1000太瓦时。这比俄罗斯一年的耗电量还要多。这项研究的第一作者穆罕默德-胡克(MuhammadHoque)说:"我们能用F-DLC实现这一目标,这非常了不起,因为它只使用了碳、芴和少量硅。而且它几乎可以为任何常见金属,包括铜、青铜、铝和钛制作涂层。"重要的是,这些涂层经过了1095天的耐久性测试,结果发现它们在整个时间内都能保持其功能。在磨损测试中,涂层被划伤5000次后仍能保持功能。研究小组表示,下一步将在实际工业条件下对涂层的性能进行为期六个月的测试。虽然如何广泛使用这种涂层仍是个问题,但即使只有几家工厂采用这种涂层,也应该开始有所作为。用石墨烯等材料制成的类似涂层也取得了类似的效果。"如果一切顺利,我们希望向所有人展示,这是一种经济上可行的有效解决方案,"该项目的首席研究员NenadMiljkovic说。"我们希望我们的解决方案能够被采用,因为尽管开发可再生能源绝对应该是优先事项,但继续改进我们现在所拥有的东西仍然非常值得"。这项研究发表在《自然-通讯》(NatureCommunications)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378901.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1378901.htm
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