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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2023年全球二氧化碳排放量将达历史新高气候科学家说,2023年全球二氧化碳排放量预计将增加约1%,达到历史新高。法新社报道,挪威奥斯陆国际气候与环境研究中心主任彼得斯说,今年全球二氧化碳排放量本应下降5%左右。然而,根据他的研究,排放量仍在上升,目前预计今年二氧化碳排放量将增加0.5%至1.5%。科学家曾指出,碳污染需要在未来十年中减少近一半,才能实现限制全球变暖和避免灾难性气候的目标。彼得斯说:“碳排放量不断增加,使得实现《巴黎协定》的目标变得更加困难。”最终研究结果将于12月发布,届时各国领导人将在阿联酋参加COP28会议,主要内容是国际社会对化石燃料未来的争论,化石燃料是二氧化碳污染的主要来源。今年早些时候,国际能源署说,由于清洁能源技术和电动汽车的“惊人”增长,预计世界对石油、天然气和煤炭的需求将在这十年首次达到峰值。但能源监管机构也警告,在疫情后经济反弹和俄乌战争引发的能源危机期间,化石燃料投资增加和“顽固的高排放”带来了负面影响。彼得斯说,清洁能源应该开始取代化石燃料,但“这似乎还没有以任何有意义的方式发生”。“我担心的是,我们只做了一半的工作,即发展清洁能源,而没有做好另一半的工作,即摆脱化石燃料。”

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"绿色活涂料"能产生氧气并捕捉二氧化碳研究人员创造出一种含有蓝藻(绿色)的生物涂层,可产生氧气并捕捉二氧化碳图/萨里大学我们已经看到蓝藻(或称蓝绿藻)因其光合作用特性而被提议作为新型绿色材料的组成部分。蓝藻通过光合作用固定二氧化碳,并将其转化为有机化合物,在恶劣的环境中也能高效地进行光合作用。此外,它们生长迅速,在大多数情况下可以进行基因改造。英国萨里大学的研究人员开发出了一种能产生氧气、吸收二氧化碳的水基涂料,其中含有一种蓝藻,他们称之为'绿色生活涂料'。该研究的通讯作者苏西-辛利-威尔逊(SuzieHingley-Wilson)说:"随着大气中温室气体(尤其是二氧化碳)的增加,以及人们对全球气温升高导致水资源短缺的担忧,我们需要创新、环保和可持续的材料。机械坚固、即用型生物涂料(或称'活涂料')可以在通常用水密集型的生物反应器工艺中减少耗水量,从而帮助应对这些挑战。"研究人员着手在多孔但机械坚硬的涂层中固定具有新陈代谢活性的蓝藻,使其固定碳并产生氧气。他们比较了三种蓝藻,发现Chroococcidiopsiscubana的表现最好。C.cubana是一种"嗜极"菌株,这意味着它能承受极端温度和pH值、高浓度盐、干旱环境和辐射。研究过程相对简单。研究人员将蓝藻固定在水中的聚合物颗粒制成的生物涂层中,然后将其完全干燥并重新水化。他们发现,与所使用的其他物种相比,Chroococcidiopsis仍能存活,而且产氧量稳步上升,最高水平达到每天每克生物量产生0.4克氧气。对溶解氧进行一个月的连续测量显示,其活性没有下降的迹象。他们估计,每天每克生物质的碳捕获量为0.31克二氧化碳。研究人员说,他们的研究结果表明,嗜极蓝藻是生物涂层和其他生物技术(包括外太空)的理想候选者。该研究的第一作者西蒙娜-克林斯(SimoneKrings)说:"光合蓝藻具有在极端环境中生存的非凡能力,如干旱和高强度紫外线辐射后。这使它们成为火星殖民的潜在候选者。"未来的研究将集中于优化这种蓝藻菌株作为生物涂层的使用。该研究发表在《微生物学频谱》(MicrobiologySpectrum)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390949.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1390949.htm

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