{"id":928,"date":"2013-06-22T13:51:51","date_gmt":"2013-06-22T12:51:51","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/?p=928"},"modified":"2013-09-13T22:32:52","modified_gmt":"2013-09-13T21:32:52","slug":"un-gran-salto-en-la-eficiencia-en-la-generacion-de-energia-electrica-superficies-optimizadas-para-la-transmision-de-calor-durante-la-condensacion-de-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/2013\/06\/22\/928\/","title":{"rendered":"Materiales para generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica: superficies optimizadas para la transmisi\u00f3n de calor"},"content":{"rendered":"

Una de las etapas importantes en las centrales de producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica es la condensaci\u00f3n de vapor de agua. Un reciente estudio, pubicado en Scientific Reports<\/em><\/a>, describe c\u00f3mo puede mejorarse en un 100% la eficiencia de la transmisi\u00f3n de calor en esta etapa con una superficie heterog\u00e9nea combinando diferentes materiales.<\/p>\n

En las centrales termoel\u00e9ctricas actuales se convierte calor en energ\u00eda mec\u00e1nica y despu\u00e9s el\u00e9ctrica mediante un ciclo termodin\u00e1mico realizado por agua. Primeramente, se aumenta la presi\u00f3n de agua l\u00edquida en una bomba. Despu\u00e9s, el agua se calienta, haciendo que pase a estado vapor y aumente su temperatura (a partir del calor generado mediante combustibles f\u00f3siles, mediante energ\u00eda nuclear o incluso mediante energ\u00eda solar). Despu\u00e9s este vapor de agua a alta presi\u00f3n se emplea para hacer girar una turbina y posteriormente el vapor debe enfriarse y condensarse en un condensador. T\u00edpicamente se emplea el agua fr\u00eda de un r\u00edo para enfriar el condensador.<\/p>\n

En el condensador, se consigue una buena eficiencia (lo cual supone un menor tama\u00f1o y coste del condensador) si se realiza f\u00e1cilmente el intercambio de calor entre el vapor de agua que se quiere condensar y los materiales del condensador. Pues bien, en este intercambio de calor influye el proceso de formaci\u00f3n y desprendimiento de las gotas de agua condensada en la superficie. Una buena eficiencia se consigue si la superficie favorece la nuceaci\u00f3n de muchas gotas de agua, un mayor contacto entre cada gota y la superficie (mejor transmisi\u00f3n de calor) y el desprendimiento de las gotas cuando tienen un tama\u00f1o peque\u00f1o (frente al crecimiento hasta grandes tama\u00f1os) para permitir la condensaci\u00f3n de nuevas gotas.<\/p>\n

[youtube]http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=GFoPFnX3r8w[\/youtube]<\/p>\n

Condenaci\u00f3n de vapor en una tuber\u00eda de cobre optimizada con peque\u00f1as zonas hidr\u00f3filas, superficie nanoestructurada y recubrimiento de aceite, obtenida por el grupo de la Pfrof. Evelyn N. Wang.
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En \u00e9pocas recientes se hab\u00edan hecho los mayores esfuerzos para conseguir superficies hidr\u00f3fobas que favorecieran el desprendimiento de las gotas. El trabajo mencionado, liderado por la Profesora de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica Evelyn N. Wang, ha pretendido la mejora de la superficie en los tres aspectos. De este modo, la superficie dise\u00f1ada por su equipo contiene peque\u00f1as zonas hidr\u00f3filas que favorecen la nucleaci\u00f3n de gotas, una nanorugosidad combinada con micropilares que favorecen el deslizamiento de las gotas y una capa de aceite que favorece el mayor contacto entre las gotas y la superficie, mejorando la transmisi\u00f3n de calor en las gotas.<\/p>\n

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