Usazeniny vodního kamene jako v konvicích se vyskytují i v tepelných elektrárnách a způsobují obrovské energetické ztráty. Vědci nyní zkopírovali řešení problému z přírody.
Známe problém s varnými konvicemi nebo žehličkami. Každý domácí spotřebič, který přijde do styku s horkou vodou, se tzv. zavápní. V domácnosti je to jen na obtíž, ale ve větším měřítku je to velmi drahý problém. V tepelných elektrárnách, které přeměňují teplo na elektřinu, způsobují usazeniny vodního kamene vysoké energetické ztráty.
Energetické ztráty tepelných elektráren
Zejména v tepelných výměnících elektráren se tvoří velké množství vodního kamene: vrstva pouhého jednoho milimetru v trubkách výměníků tepla činí výrobu elektřiny zhruba o 1,5 % neefektivnější, říkají. Aby se tak kompenzovala celoevropská ztráta způsobená těmito ložisky, musely by se spálit další miliony tun černého uhlí. Výzkumný tým z ETH Zurich a University of Berkeley nyní vyvinul povlak odpuzující vápno, který má zabránit usazeninám. Vědci o tom informovali v časopise „Science Advances“.
Ekologicky šetrnější povlak než chemikálie proti vodnímu kameni
Tým vedený Julianem Schmidem, doktorandem v laboratoři pro vícefázovou termofluidiku a povrchové nanoinženýrství, se podíval taky na řešení problému z přírody. Vědci poskytli polymerní hydrogel s mikroskopickými hřebeny, které se podobají těm na žraločích šupinách. Ty podle vědců zajišťují, že krystaly vápna mají menší kontakt s povrchem, nemohou se usazovat a lze je tedy snadněji odstranit.
Tento povlak proto může zabránit tvorbě některých vápenných krystalů. Ale voda stékající přes hydrogel opotřebovává krystaly a brání jim ve vzájemném srůstu a zejména vytvoření odolné vrstvy. V experimentech se odstranilo až 98 % všech vápenných krystalů do velikosti přibližně 10 mikrometrů, které předtím vyrostly na povrchu potaženém hydrogelem.
Dosud se vápno rozpouštělo někdy toxickými a někdy i agresivními chemikáliemi. Podle vědců je jejich přístup ekologičtější a efektivnější. Technologie je biokompatibilní a škálovatelná.
Zdroj: spiegel, Vapol
