과학이 물을 끓이는 더 나은 방법을 발명하다

증기는 에너지 시스템의 필수적인 부분이며 이제는 훨씬 쉽게 구할 수 있습니다.

과학이 물을 끓이는 더 나은 방법을 발명하다

때때로 끓는 물의 목적은 뜨거운 물을 얻는 것이 아닙니다. 증기를 생성하기 위해 끓여서 터빈을 돌리고 전력을 생성할 수도 있습니다. 끓이는 과정에서 많은 열이 낭비될 수 있습니다. 그러나 물을 데우는 새로운 방법은 그것을 바꿀 수 있습니다.



끓는 물에서 거품 생성 및 방출을 조정하면 더 많은 증기가 생성되고 이러한 증기 거품의 크기는 방출 속도와 함께 정밀하게 제어될 수 있습니다. 이것은 또한 당신이 훨씬 더 빨리 물에서 열을 제거할 수 있게 하여 훨씬 더 나은 냉각제로 만듭니다.

플리커 사용자 안데르스 샌드버그



새로운 방법은 오리건 주립 대학에서 발견되어 자연 , 나노 물질을 사용하여 작업을 수행합니다. 끓는 용기의 표면은 먼저 소수성(발수성) 폴리머 도트로 인쇄됩니다. 그런 다음 물을 끌어당기는(친수성) 나노물질의 패턴이 증착됩니다. 이러한 인력 및 반발 패턴으로 인해 끓는 물에서 정확한 거품 생성을 위해 표면을 구성할 수 있습니다. 나노 입자를 인쇄하는 작업은 표준 잉크젯 프린터로 수행됩니다.



물이 끓는점에 도달하면 반드시 증기로 변하는 것은 아닙니다. 거품을 형성하기 위해서는 일종의 물리적 스팟(핵 생성 사이트)이 필요합니다. 이는 용기 표면의 불완전성 또는 틈새일 수 있습니다. 그렇기 때문에 전자레인지에 데워진 깨끗하고 긁힘 없는 물병은 끓는점 아래로 보이지만 움직이자마자 폭발합니다. 그곳의 물은 212도 이상으로 과열되었지만 증기로 변할 수 있는 핵 생성 사이트를 찾지 못했습니다. 당신이 그것을 방해할 때, 물의 소용돌이는 그 모든 억눌린 에너지를 증기로 방출하기에 충분할 수 있습니다. 또 다른 예는 끓는 파스타 물에 소금을 던지는 것입니다. 당신이 거기에 소수의 핵 생성 사이트를 던졌기 때문에 갑자기 흔들립니다.

핵 생성을 정밀하게 제어함으로써, 오리건 주립팀 물이 끓는 방법을 선택할 수 있습니다. 거품이 많을수록 더 많은 열이 빠져나갈 수 있으며, 이는 물이 냉각제라면 완벽합니다. 열이 빠르게 발산되어야 하는 모든 곳에서 이 새로운 방법은 발전소에서 고출력 레이저 및 일부 종류의 태양 에너지에 이르기까지 도움이 될 수 있습니다.

터빈 발전기에서 가능한 한 많은 증기를 만드는 것이 목표라면 나노 인쇄 표면도 도움이 됩니다. 물이 표면 온도가 낮은 증기로 바뀌고 에너지를 덜 사용하게 됩니다. 테스트에서 새 표면은 스테인리스 스틸 표면보다 물을 증기로 바꾸는 데 3배 더 우수합니다.



이 사진에서 볼 수 있듯이 기술이 너무 정확하여 증기 거품이 형성되면서 글자를 쓰는 데 사용할 수 있습니다. 버블 제트와 도트 매트릭스를 포함하는 인쇄 말장난을 만드는 것은 독자를 위한 연습으로 남을 것입니다.

표준 기성 프린터를 사용하여 재료를 쉽게 처리할 수 있기 때문에 대규모 발전소와 전자 장치 내부의 작은 방열 부품에 이 새로운 끓는 방법을 채택할 수 있습니다. 가능성은 냉각을 위해 물을 사용하거나 물건을 찌는 데 증기를 사용하는 장치의 범위만큼 다양합니다. 그리고 이 기술의 가장 좋은 점은 다른 방법과 함께 작동한다는 것입니다. 와 함께 발전소에서 결합 독일의 고효율 석탄 버너 예를 들어, 같은 양의 석탄으로 훨씬 더 많은 전기를 생산할 수 있습니다.