تقویت توربین ها با استفاده از پوشش گرافنی

تقویت توربین ها

محققان آمریکایی با استفاده از یک لایه پوشش گرافنی برسطح توربین ها، موفق به افزایش کارایی آن ها در تولید برق شدند.
نتایج این پژوهش که در نشریه Nano Letters منتشر شده حاکی است با این کارمی توان انتشارگاز دی اکسید کربن را به حداقل رساند، معمولا از پوشش پلیمری برای این کار استفاده می شود اما به دلیل دما و رطوبت بالا، آسیب می بینند، افزایش ضخامت پوشش نیز مانعی برای انتقال حرارت است، بنابراین محققان به سراغ استفاده از گرافن رفتند.

دربیشتر نیروگاه های تولید برق جهان، اعم از نیروگاه های زغال سنگی، گاز طبیعی یا جوش هسته ای، برای تولید الکتریسیته از جریان بخار آب استفاده می شود که این بخار موجب گردش توربین ها می شود، بخار آب مجددا بازیابی شده و از نو برای تولید برق استفاده می شود.

متراکم کردن جریان بخار فرآیندی با کارایی پایین است که بهبود آن می تواند موجب افزایش کارایی خط تولید برق شود، یک گروه تحقیقاتی از موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان دادند که با پوشش دهی سطح توربین ها با یک لایه از گرافن می توان نرخ انتقال حرارت را ۴ برابر بیشتر کرد، پوشش گرافنی برخلاف پوشش های پلیمری رایج، دوام بالاتری ایجاد می کنند.

براساس آزمایش های انجام شده، استفاده از پوشش گرافنی وبالا بردن نرخ انتقال حرارتی در هر مرحله از چرخه تولید، کارایی سیستم ۲ تا ۳ درصد افزایش می یابد، با این کار می توان به میزان قابل توجهی از انتشار گاز دی اکسیدکربن جلوگیری کرد. نیروگاه های تولید برق از مهمترین مراکز انتشارگاز دی اکسیدکربن هستند که با بهبود فرآیند کار آن ها می توان به میلیون ها دلار صرفه جویی اقتصادی داشت.

با وجود این که تشکیل آب روی پره ها موجب کاهش کارایی سیستم می شود، معمولا برای متراکم کردن بخار آب، از میعان آب روی سطوح توربین استفاده می شود، بنابراین محققان همیشه به دنبال ایجاد خاصیت آبگریزی روی سطح توربین هستند.

اغلب از پوشش پلیمری برای این کار استفاده می شود که به دلیل دما و رطوبت بالا این پوشش ها آسیب می بینندن افزایش ضخامت پوشش نیز مانعی برای انتقال حرارت است، بنابراین محققان به سراغ استفاده از گرافن رفتند که هم خاصیت آبگریزی ایجاد کند وهم استحکام بالایی داشته و از سوی ضخامت بسیار کمی دارد.

نتایج آزمایش های محققان نشان داد که این لایه گرافنی می تواند سطح مس را به خوبی پوشانده وکارایی سیستم را بهبود دهد….

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*