بلا غاز ولا كهرباء…علماء يجدون طريقة لتوفير الطاقة وغلي الماء
تركيا بالعربي – متابعات
نحتاج يوميًا إلى غلي كميات كبيرة من المياه، فبدءًا من المشروبات الساخنة حتى الاستخدام في إعداد الطعام فضلًا عن محطات توليد الكهرباء، وفي الوقت الذي يزداد فيه العجز عن توفير مصادر الطاقة سواء نتيجة الحروب أو نقص الموارد، وجد العلماء طريقة جديدة لتوفير وقت غليان المياه وبالتالي الطاقة المطلوبة له.
فوفقًا لموقع sciencealert عمل فريق من العلماء على تطوير أسطح مستخدمة في تسخين المياه وتبخيرها مما يُحسِّن معامل نقل الحرارة ومعامل تدفق الحرارة الحرج وهي النقطة التي يصل لها التدفق الحراري لتتناقص قدرة الحرارة على الانتقال أو تهبط بشدة.
ويقول يونجساب سونغ عالم المعلوماتية الحيوية في مختبر لورانس بيركلي الوطني في كاليفورنيا أن هناك علاقة عكسية بين كلا المعاملين المتحكمين في قوّة الغليان، فكلما زاد أحدهما تراجع الآخر، لذا رفع كفاءة المعاملين كان من التحديات الأساسية، وتم ذلك بالفعل عن طريق ابتكار 3 أنواع من التعديلات المختلفة لسطح تسخين المياه.
فقد وجد العلماء في البداية أن تكوُّن بخار الماء فوق السطح المغلي يقلل من كفاءة نقل الحرارة ومن قيمة التدفق الحراري، لذا ابتكروا سلسلة من الأنابيب الدقيقة بعرض 10 ميكرومتر مع مسافة 2 ملم مما يجعل السطح أكثر تحكما في تكوين الفقاعات ويمنع بخار المياه من التكوُّن.
ولكن هذه الفقاعات في حد ذاتها كانت تدل على كفاءة الغليان، لذا لضمان هذه الكفاءة دون فقاعات تزيد من بخار الماء أضاف العلماء نتوءات وحواف بحجم النانومتر داخل تلك الأنابيب المجوفة مما يزيد من مساحة السطح المتاحة ويعزز من عمليات التبخر دون تكوُّن السحابة التي تقلل من فاعلية الحرارة.
وثالث تعديل أشار له العلماء تمثل في وضع تجاويف دقيقة وسط سلسلة من الأعمدة الموجودة على سطح التسخين، فهذه الأعمدة تؤدي إلى تسريع عملية سحب السائل بواسطة إضافة المزيد من مساحة السطح، وقد أدت هذه التعديلات مجتمعة إلى زيادة سرعة غليان الماء والحفاظ على درجة حرارته وتعزيز الحد الأقصى من تدفق الحرارة والمستخدم في توليد الطاقة.
ويؤكد المهندس الميكانيكي إيفلين وانج من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن القدرة في التحكم بسطح التسخين مجرد خطوة لمعرفة كيفية استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في الصناعات المختلفة وإمكانية تطبيقها على كل أنواع السوائل، مع الاعتراف بصعوبة التوسع الشامل في تطبيق هذه الطريقة على الأقل في الوقت الحالي.
المصدر: أراجيك
