Engenheiros do MIT encontraram maneiras de economizar energia e ferver água com mais eficiência

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Pesquisadores do MIT descobriram uma maneira de reduzir significativamente o consumo de energia e conseguir ferver a água com mais eficiência.

Tudo foi conseguido através de um tratamento de superfície especialmente projetado.

Os cientistas alertam que essa descoberta inicial ainda está em escala laboratorial e, portanto, são necessários mais estudos para desenvolver um processo prático em escala industrial.

O estudo

coeficiente de transferência de calor (HTC) e o fluxo de calor crítico (CHF) são dois parâmetros-chave que descrevem o processo de ebulição. Geralmente, há uma troca entre os dois no design do material, então qualquer coisa que melhore um desses parâmetros tende a piorar o outro.

Ambos são cruciais para a eficiência do sistema e agora, após anos de trabalho, através da combinação de diferentes texturas adicionadas à superfície de um material, a equipe de cientistas conseguiu melhorar significativamente ambas as propriedades ao mesmo tempo.

Ambos os parâmetros são importantes, mas melhorá-los juntos é bastante complicado porque se tivermos muitas bolhas na superfície de ebulição significa que esse processo é eficiente, mas se tivermos muitas bolhas na superfície elas podem se fundir, formando um vapor. Este vapor apresenta resistência à transferência de calor da superfície quente para a água. Se tivermos vapor entre a superfície e a água, isso impede a eficiência da transferência de calor.

Então, o que os pesquisadores fizeram? Eles perceberam que adicionar uma série de cavidades em microescala, ou amassados, a uma superfície é uma maneira de controlar como as bolhas se formam na superfície.

Em seguida, os pesquisadores criaram uma série de dentes de 10 micrômetros de largura, separados por cerca de 2 milímetros, para evitar a formação de vapor. Mas essa separação também reduz a concentração de bolhas na superfície, o que pode reduzir a eficiência de ebulição.

Para compensar isso, a equipe criou pequenas saliências e sulcos em nanoescala, que aumentam a área da superfície e promovem a taxa de evaporação sob as bolhas.

Dessa forma, eles conseguiram melhorar o processo de ebulição, proporcionando mais superfície exposta à água.

Este trabalho tem limitações por ter sido feito em condições de laboratório de pequena escala, portanto, o próximo passo será encontrar formas alternativas de tornar este método mais facilmente aplicável.

Fonte: Materiais Avançados

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Graduada em Línguas e Civilizações Orientais pela Universidade de Roma La Sapienza. Possui vários anos de experiência em comunicação digital. Apaixonada por beleza, fitness, bem-estar e moda sustentável.
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