😢 Проблема: несмотря на развитие зелёной энергетики, 70% мировой электроэнергии вырабатываются электростанциями с паровым циклом. При сжигании топлива закипает вода, и образующийся пар вращает турбину, которая приводит в движение электрический генератор. Специальный конденсатор удаляет из пара воду и поддерживает разницу давлений на турбине. При этом пар образует на трубе конденсатора тонкую водяную плёнку. Чтобы теплопередача не снижалась, приходится сжигать больше топлива, а это приводит к увеличению выбросов углекислого газа.
😎 Решение: гидрофобное покрытие для труб конденсаторов пара.
🤔 Как работает: когда пар конденсируется в воду, на поверхности покрытия образуются капли воды вместо плёнки. Это приводит пар в прямой контакт с конденсатором и обеспечивает прямую передачу тепла. Свойства теплопередачи при этом улучшаются в 20 раз в сравнении с конденсаторами без покрытия.
Для уверенности покрытие подвергли самому длительному испытанию из всех, что были когда-либо описаны. Металлы с новым покрытием испытывали воздействие парового конденсатора в течение 1095 дней. При этом его также проверяли на истирание, и покрытие сохранило гидрофобные свойства даже после 5 тысяч царапин.
🤨 И что? Улучшение свойств теплопередачи в 20 раз даёт 2% ускорения общему процессу производства электроэнергии из пара. Кажется, что это немного, но на практике это означает существенную экономию. Помимо того, что это позволит использовать ежегодно на 2 триллиона галлонов воды меньше, это также сократит выбросы углекислого газа на 460 миллионов тонн. Для сравнения: в 2022 году общемировой выброс углекислого газа составил 36,1 миллиарда тонн.
🧑💻 Кто: исследователи Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, США.
Источники: techxplore.com и nature.com
