211service.com
Gemakkelijke ontzilting
Met dank aan de onderzoekers
Wanneer water dat in veel industriële systemen wordt gebruikt, verdampt, kunnen zouten en andere opgeloste mineralen achterblijven op het oppervlak van onderdelen, waar ze uiteindelijk apparatuur aantasten, leidingen blokkeren en de efficiëntie van belangrijke warmtewisselingsprocessen verminderen. Nu hebben MIT-onderzoekers een fenomeen ontdekt dat zou kunnen helpen dit probleem op te lossen en de verontreinigingen mogelijk in nuttige producten te veranderen - en als bonus ziet het er echt cool uit.
Samantha McBride, PhD '20, Henri-Louis Girard, PhD '20, en Kripa Varanasi, een professor in de werktuigbouwkunde, liet zien dat als oppervlakken een nanoschaaltextuur krijgen die water afstoot en vervolgens warmte wordt toegepast, opgeloste zouten op een onderscheidende manier kristalliseren: ze vormen een gedeeltelijk bolvormig omhulsel dat stijgt op een reeks spichtige poten, waardoor microscopische vormen ontstaan die de onderzoekers kristalbeestjes noemen. Uiteindelijk worden de poten zo lang dat ze het gewicht van het beest niet meer kunnen dragen, en de klodder zout breekt af en valt of wordt weggevaagd.
Door de hoeveelheid warmte langs het oppervlak te variëren, is het mogelijk om de kristalformaties in een bepaalde richting te laten rollen. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller ze groeien en opstijgen, waardoor de tijd dat de kristallen het oppervlak blokkeren tot een minimum wordt beperkt.
Het voorkomen van vervuiling van warmtewisselaars is een bijzonder belangrijk potentieel voordeel: volgens Varanasi kost dit probleem de VS en andere geïndustrialiseerde landen een kwart procent van het BBP. Hij zegt ook dat het proces het mogelijk zou kunnen maken om onbehandeld zout water te gebruiken voor sommige industriële koelsystemen die anders miljarden liters waardevol zoet water verbruiken. In sommige situaties kunnen de teruggewonnen zouten en andere mineralen zelfs verkoopbare producten zijn.
De methoden om de texturen te maken om een waterafstotend oppervlak te produceren, zijn al goed ontwikkeld, zegt Varanasi, dus de implementatie van dit proces op industriële schaal zou relatief snel moeten gaan.