O revestimento do condensador da usina pode reduzir 460 milhões de toneladas de CO2 por ano

Desmatar o mundo dos combustíveis fósseis levará algum tempo, por isso ainda é importante encontrar formas de tornar a produção de energia mais eficiente. Cientistas da Universidade de Illinois Urbana-Champaign desenvolveram um novo revestimento para tubos condensadores de vapor que, se amplamente implementado, poderia potencialmente adicionar mais energia extra do que a Rússia por ano.

Muitos tipos de geração de energia funcionam no ciclo de vapor. Essencialmente, uma fonte de energia – seja a queima de combustíveis fósseis ou a fissão nuclear – é usada para aquecer água numa caldeira para produzir vapor, que é então canalizado para girar uma turbina, gerando eletricidade. O vapor é então coletado em um condensador para recuperar a água e continuar o ciclo.

Os pesquisadores do novo estudo decidiram melhorar a eficiência da transferência de calor dos tubos do condensador. Eles desenvolveram um revestimento feito de carbono fluorado semelhante ao diamante (F-DLC), um material hidrofóbico ou repelente à água. Quando o vapor condensa nos tubos revestidos, ele não forma mais uma película fina, mas se transforma em gotículas com muito mais facilidade. Isso ajuda a escoar mais rápido, permitindo que mais vapor entre em contato com o tubo mais cedo.

Nos seus testes, a equipe demonstrou que o revestimento aumentou as propriedades de transferência de calor do tubo por um fator de 20, o que resultou num aumento geral de eficiência de 2%. Isto pode não parecer muito, mas de acordo com os seus cálculos, se todas as centrais eléctricas a carvão e a gás natural fossem 2% mais eficientes, então, por ano, as emissões globais de CO2 cairiam 460 milhões de toneladas, seriam necessários 2 biliões de galões de água de refrigeração. economizados e seriam gerados mais 1.000 TWh de eletricidade. Isso é mais do que a Rússia consome num ano.

“É notável que possamos conseguir isso com o F-DLC, algo que utiliza apenas carbono, fluoreno e um pouco de silício”, disse Muhammad Hoque, principal autor do estudo. “E pode revestir praticamente qualquer metal comum, incluindo cobre, bronze, alumínio e titânio.”

É importante ressaltar que a durabilidade dos revestimentos foi testada por 1.095 dias e constatou-se que mantiveram sua função durante todo o tempo. Eles também fizeram isso depois de serem arranhados 5.000 vezes em um teste de abrasão.

O próximo passo, diz a equipe, é testar o desempenho do revestimento em condições industriais reais durante seis meses. Embora ainda haja dúvidas sobre como tal revestimento pode ser amplamente utilizado, mesmo que apenas algumas fábricas o adotem devem começar a fazer a diferença. Revestimentos semelhantes foram feitos de materiais como o grafeno, com resultados semelhantes.

“Se tudo correr bem, esperamos mostrar a todos que esta é uma solução eficaz e economicamente viável”, disse Nenad Miljkovic, investigador principal do projeto. “Queremos que a nossa solução seja adotada, porque, embora o desenvolvimento de energias renováveis deveria ser absolutamente uma prioridade, ainda vale muito a pena continuar melhorando o que temos agora.”

A pesquisa foi publicada na revista Nature Communications.

Fonte: Universidade de Illinois Urbana-Champaign