耶鲁工程师将浪费的热量变为动力

时间：2021-07-11 12:52:10 来源：

耶鲁大学工程师开发了一种新技术，使能源从工业来源和发电厂生产的低温浪费的热量。

据估计，U.S的可回收废热可以单独发挥数百万个房屋。尽管现有技术可以重用高温热量或将其转换为电力，但由于植物的排水和周围环境之间的温差小，因此难以有效地从低温热废物中提取能量。另外，常规系统被设计为靶向特定的温差，因此当在废热输出的波动时，它们效果较小。

耶鲁化工和环境工程系的研究人员开发了一种克服了这些挑战的新技术。钥匙是“纳米柔臼膜”，当浸入水中时，捕集在其孔内的微小气泡。加热膜的一侧导致水蒸发，穿过空气间隙，并在膜的相对侧上凝结。然后将这种温度驱动的水流动膜被引导到涡轮机以产生电力。

为了证明这一概念，该团队建立了一个小规模的系统，并证明了纳米泡膜可以产生加压水流，即使具有小于20摄氏度的温度波动和温度差异，也可以产生电力，使其可行使用浪费来自工业来源的热量。调查结果于6月27日在线公布了自然能源。

研究人员使用了具有表面化学的纳米结构膜，有助于捕获气泡，即使产生大压力，也能保持孔隙中含有的气泡。这些膜大约厚的两张纸张，由高疏水性（水排斥）聚合物纳米纤维制成。

“鉴定促进压力发电的强大空气捕获膜至关重要，”纸张上的相应作者Menachem Impelelech表示，Menachem Incelech表示，耶鲁罗伯托C.·罗德·戈苏塔化工和环境工程教授。“没有右膜，水将取代毛孔中的空气，并且该过程是不可行的。”

原型的演示使研究人员相信该技术的价值。

“我们发现该系统的效率可能超过了可比技术的效率，”Anthony Straub首次作者和化学与环境工程博士生博士生说。“该过程也只使用水，所以它具有成本效益和环保。”

研究人员计划继续开展技术，开发能够更好地捕集气泡的改进膜。他们还在调查大规模的未来系统将如何执行。

除雷米尔和施特拉姆外，研究小组还包括哥伦比亚大学耶鲁和现有助理教授的前博士生奈良亿;世宏林，一位前耶鲁邮政编划和Vanderbilt University助理教授;和Jongho Lee，耶鲁化工和环境工程中的博士。

出版物：Anthony P. Straub等，“使用纳米多孔膜使用热渗透蒸气运输收获低级热能，”自然能源1，物品编号：16090（2016）; DOI：10.1038 / nenergy.2016.90

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