Парогенератор з вуглецю

Студенти машинобудівного факультету Массачусетського технологічного інституту заявили про створення нової губчастої структури, що дозволяє за допомогою сонячного світла перетворювати воду в пар. При цьому новий парогенератор здатний працювати при значно більш низької сонячної активності, ніж всі його попередники. Виготовлений досвідчений зразок парогенератора з графітових пластівців і вуглецевої піни і здатний до 85 відсотків одержуваної сонячної енергії конвертувати в пар. Даний пенокомпозит - високопористий вуглецевий ізоляційний матеріал, його щільність менше щільності води, завдяки чому він плаває на поверхні, приймає сонячну енергію і випаровує рідини у вигляді пари. Також дана губка втрачає дуже мало тепла в процесі випаровування і здатна виробляти пар при дуже низької сонячної активності.

Після ряду експериментів студенти прийшли до висновку, що найкращим теплоізолятором, що дозволяє збільшити коефіцієнт корисної дії парогененратора, є терморасширенный графіт, одержуваний з порошкового графіту шляхом різкого термоудара, що призводить до спучування графіту, і утворення пластівців з дуже малою насипною щільністю.

В результаті чого вчені отримали дуже проникливий верхній шар. Нижній шар, що складається з вуглецевої піни, містить велику кількість повітряних порожнин, що дозволяє матеріалу утримуватися на плаву і є термоізоляційним шаром дозволяє акумулювати отримане тепло. Також висока пористість піни дозволяє воді при появі тепла підніматися до віру шару завдяки капілярному ефекту, що є ключовим для даного парогенератора.

При нагріванні пеноуглеродной поверхні, утворюється перепад температур і перепад тиску, завдяки чому вода вбирається в пеноуглерод і поадется в шар терморозширеного графіту. Після вбирання води графітовий шар, завдяки зосередженому в ньому тепла, вода перетворюється в пар.

                Создание таких парогенераторов относительно дешевый и не сложный процесс, благодаря низкой стоимости компонентов, основой для которых служит терморасширенный графит получаемый из порошка графита. Благодаря открытию юных ученых стало возможным изготовление недорогих и компактных паровых генераторов.

                Кроме того, такой принцип работы возможен для систем опреснения воды, систем стерилизации и систем гигиены, что очень актуально для районов, где солнце является единственным источником энергии, а пресная вода отсутствует либо труднодоступна .

Всі подробиці даного дослідження були опубліковані в журналі Nature Communications