راهی برای کارآمد تر کردن نیروگاه ها

   
نام نویسنده:
|
دسته بندی:
|
کنترل کردن حباب ها در آب در حال جوش می تواند نیروگاه ها را کارآمد تر کند.


کنترل کردن نحوه تشکیل حباب های آب در حال جوشیدن ممکن است – حداقل روی سطح- کاری ساده به نظر برسد. ولی آنگونه که این مهندسین در مقاله خود توضیح داده اند، که در Nature Communications این مساله ملزم اتفاقات فیزیکی بسیار خارق العاده می باشد.
وقتی یک نیروگاه می خواهد که آب با شدت بیشتری بجوشد، به صورت سنتی دو گزینه وجود پیش رو دارد: بیشتر کردن دما با افزایش انرژی ، یا استفاده از یک ماده شیمیایی دیگر که نقطه جوش پایین تری نسبت به آب دارد. ولی وقتی در مورد تولید برق در مقیاس بالا صحبت می کنید، هیچ کدام از این گزینه ها پاسخ گو نیست. در عوض، محققان سعی کرده اند که آب را با یک سورفاکتانت ترکیب کنند، یک ترکیب صابونی که کشش سطحی را تغییر می دهد. مولکول های سورفاکتانت می توانند به صورت الکتریکی شارژ شوند، اما همچنین قابلیت آبگریزی و آبدوستی دارند. وقتی که از ولتاژ برای جوشیدن به سورفاکتانت – آب تزریق شده استفاده شد، مهندسان متوجه چیزی بسیار جالب شدند: با توجه به تمایل قطبی مولکول ها از آبگریز به آبدوست تبدیل شدند. اضافه کردن سورفاکتانت باعث می شود که سطح آبگریز تر شود ، که میزان جوانه زنی برای تشکیل حباب ها را افزایش می دهد، اما معکوس کردن شارژ روی سطح باعث می شود که سطح آبدوست شود و از تشکیل حباب ها جلوگیری می کند. محققین دریافته اند که به سادگی می توانند با تغییر شارژ حدود ده برابر تغییر در تشکیل حباب ها ایجاد کنند.

1493909415358602671
احتمالا وقتی برای پختن پاستا آب را جوش می آورید متوجه شده اید که روند جوش آمدن آب چکونه است. اول حباب ها از ناهنجاری های موجود در آب شروع به جوشیدن می کنند، از یک خراش در قابلمه گرفته یا دانه های نمکی که در آب ریخته اید. در این صورت، مولکول های آبگریز همان ناهنجاری را در آب به وجود می آورند و میزان جوانه زنی را افزایش می دهند. پس اساسا آب را می توان با یک تغییر کوچک ، در صورتی که شارژ کافی به سطح وارد شود جوش آورد.
این امر به مهندسان کمک می کند تا سیستم های انتقال حرارتی کارآمدتری را طراحی کنند که انرژی زیادی مصرف نمی کند. این امر همچنین می تواند برای بسیاری از پروسه ها که به دلیل مصرف بالای انرژی خود مورد استقبال قرار نمی گیرند، مانند نمک زدایی تغییر بزرگی ایجاد کند.
شاید همچنین این امر بتواند به روند خنک کردن ، برای وسایل الکتریکی مانند مراکز داده  نیز پر استفاده باشد. توانایی مقاومت در برابر تشکیل حباب، همانند تسریع این عمل می تواند در ذخیره انرژی امری بسیار موثر باشد.

اخبار مرتبط

دیگر اخبار نویسنده

ارسال نظر


شخصی سازی Close
شما در این صفحه قادر به شخصی سازی نمیباشید