新聞中心 / News

石墨烯塗層冷凝器可為電廠節能

科技日報北京6月5日電 (記者房琳琳 華淩)美國麻省理工學院的研究表明,發電站的冷凝器被塗上石墨烯後能提高節能效率。按照美國電力科學研究院提供的數據計算,如果整個電廠使用這種冷凝器,效率可以提高2%到3%。

發表在《納米快報》上的相關論文指出,蒸汽發電的基本要素之一是冷凝水傳熱。在蒸汽動力發電廠,水被加熱産生蒸汽推動渦輪轉動,轉動的渦輪産生電能。在此過程中,蒸汽被凝結回水,循環再次開始。據美國電氣電子工程師協會(IEEE)《光譜》雜志網站報道,麻省理工學院的研究小組仔細考察這些冷凝器,發現其表面加上石墨烯塗層後,熱傳導率提高了4倍。論文作者丹尼爾·普雷斯頓說:“這意味着每個電廠每年能夠節省數百萬美元成本。”

冷凝器效率提高是因為石墨烯能夠抗拒形成凝氣膜。在典型的冷凝器系統中,金屬線圈(通常是銅)被放置在蒸汽流内,在某些系統中,凝結過程導緻金屬線圈外部出現一層薄薄的水膜;在另一些系統中,則形成水滴。當水膜形成時,冷凝器的熱傳導受到一定程度的抑制。

研究人員利用石墨烯的疏水特性來确保冷凝器線圈上形成水滴。雖然聚合物塗料或多或少地也能達到這種效果,但它們會迅速降解,更糟的是,有時候太厚,反而帶來更大的問題——比水膜本身造成的抑制作用還要嚴重。

在100攝氏度的純水蒸氣環境下測試材料後,研究人員發現,石墨烯塗層金屬比裸金屬的熱傳導效率高出4倍,他們還計算出通過優化系統中的不同溫度,效率可以提高5倍到7倍。

最重要的是,石墨烯塗層在超過兩個星期的測試時間内,沒有消解的迹象,而聚合物塗層在3個小時内就開始降解,12個小時内完全失效。

相關文章

免费观看在线污污的视频,免费视频在线观看