نحتاج إلى غلي كميات كبيرة من الماء كل يوم ، من المشروبات الساخنة لاستخدامها في تحضير الطعام وكذلك في محطات توليد الطاقة.
وفي الوقت الذي تتزايد فيه عدم القدرة على توفير مصادر الطاقة ، بسبب الحروب أو نقص الموارد .. فقد اكتشف العلماء طريقة جديدة لتوفير الوقت اللازم لغلي الماء وبالتالي توفير الطاقة اللازمة لذلك.
وفقًا لموقع sciencealert ، عمل فريق من العلماء على تطوير الأسطح المستخدمة لتسخين المياه وتبخرها .. مما يحسن معامل انتقال الحرارة ومعامل تدفق الحرارة الحرج ، وهي النقطة التي يصل عندها تدفق الحرارة لتقليل قدرة لنقل الحرارة أو انخفاض حاد.
يقول يونغساب سونغ ، عالم المعلوماتية الحيوية في مختبر لورانس بيركلي الوطني في كاليفورنيا .. إن هناك علاقة عكسية بين المعلمتين اللتين تتحكمان في قوة غليان المياه السطحية الساخنة بشكل مختلف.
غلي الماء بلا غاز أو كهرباء
اكتشف العلماء أولاً أن تكوين بخار الماء على سطح الغليان يقلل من كفاءة نقل الحرارة وقيمة تدفق الحرارة .. لذلك قاموا بإنشاء مجموعة من الأنابيب الدقيقة بعرض 10 ميكرون مع تباعد 2 مم .. مما يجعل السطح أكثر تحكمًا في تكوين فقاعات وتمنع تكون بخار الماء.
لكن هذه الفقاعات نفسها كانت تدل على كفاءة الغليان ، ولضمان أن الكفاءة بدون الفقاعات تزيد بخار الماء ، أضاف العلماء انتفاخات وحواف بحجم نانومتر داخل تلك الأنابيب المجوفة .. مما يزيد من مساحة الفقاعة وتحسين عمليات التبخر دون تكون السحب مما يقلل من الكفاءة الحرارية.
والتعديل الثالث الذي يشير إليه العلماء هو وضع تجاويف صغيرة في منتصف سلسلة من الأعمدة على سطح التسخين .. تؤدي هذه الأعمدة إلى تسريع عملية استخراج السائل عن طريق إضافة المزيد من مساحة السطح.
أدت هذه التغييرات معًا إلى زيادة معدل غليان الماء ، والحفاظ على درجة حرارته وتحسين الحد الأقصى لتدفق الحرارة المستخدم في توليد الطاقة.
تؤكد المهندسة الميكانيكي إيفلين وانج من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن القدرة على التحكم في سطح التسخين ليست سوى خطوة نحو معرفة كيف يمكن استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في مختلف الصناعات .. وإمكانية تطبيقها على جميع أنواع السوائل. الاعتراف بصعوبة التوسع الهائل في تطبيق هذه الطريقة ، على الأقل في الوقت الحالي.
لتصلكم آخر الأخبار انضموا إلى قناتنا على التلغرام هنا