Κι όμως, μπορούμε να βράσουμε νερό πιο αποδοτικά ενεργειακά

Το βράσιμο του νερού είναι κοινό, είτε στα σπίτια μας είτε στη βιομηχανία και οποιαδήποτε βελτίωση σε αυτή τη διαδικασία μπορεί να εξοικονομήσει τεράστια ποσά ενέργειας καθημερινά. Επιστήμονες του MIT βρήκαν έναν τρόπο να βράζουν νερό με λιγότερη ενέργεια, χρησιμοποιώντας ειδικά υλικά στις επιφάνειες που έρχονται σε επαφή με το νερό.

Υπάρχουν δύο παράμετροι στη διαδικασία του βρασμού. Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας (HTC) και η κρίσιμη ροή θερμότητας (CHF), με τα δύο να είναι αντιστρόφως ανάλογα. Οποιαδήποτε βελτίωση στο ένα δηλαδή κάνει το άλλο χειρότερο. Στην έρευνά τους όμως οι μηχανικοί κατάφεραν να βελτιώσουν και τα δύο ταυτόχρονα.

Αν έχουμε πολλές φυσαλίδες στην επιφάνεια, ο βρασμός είναι αποδοτικός αλλά αν έχουμε υπερβολικές ενώνονται μεταξύ τους και σχηματίζουν ένα φιλμ ατμού το οποίο φέρει αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας από την καυτή επιφάνεια στο νερό.

Οι επιστήμονες εισήγαγαν μία επιφάνεια βρασμού με σωλήνες σε κλίμακα μικρομέτρων και σε απόσταση 2 χιλιοστών το ένα με το άλλο. Έτσι κατάφεραν να ελέγξουν το σχηματισμό των φυσαλίδων αποτρέποντάς τες από το να ενωθούν μεταξύ τους. Για να αντιμετωπίσουν τη μειωμένη συγκέντρωση φυσαλίδων στην επιφάνεια, πρόσθεσαν ανωμαλίες νανομέτρων στην επιφάνεια των σωλήνων. Έτσι, αύξησαν τη διαθέσιμη επιφάνεια για να αυξήσουν το ρυθμό εξάτμισης.

Δείχνοντας πως μπορούμε να ελέγξουμε την επιφάνεια με αυτόν τον τρόπο για να βελτιωθεί, είναι το πρώτο βήμα. Το επόμενο είναι να σκεφτούμε πώς μπορούμε να το μεταφέρουμε αυτό στη βιομηχανία. Αυτού του είδους οι δομές που φτιάξαμε, δεν μπορούν να μεταφερθούν στη βιομηχανία στην τωρινή τους μορφή.

Από το εργαστήριο στην καθημερινότητα, η βελτίωση αυτή δε θα είναι εύκολη, αλλά οι ερευνητές είναι σίγουροι πως μπορούν να το πετύχουν. Τα καλά νέα είναι πως υπάρχουν διαφορετικές προσεγγίσεις που μπορούν να μελετηθούν, καθώς και ότι η διαδικασία αυτή μπορεί να λειτουργήσει και για άλλα υγρά πέρα από το νερό.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Advanced Materials.