Um desenvolvimento recente tornaria a geração de eletricidade a partir do calor do sol mais eficiente, usando placas de metal cerâmico para transferência de calor em altas temperaturas e em pressões elevadas. Crédito:ilustração da Purdue University / Raymond Hassan
Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições nos EUA apresentou um novo tipo de cermet que pode ser especialmente útil como trocador de calor em usinas de energia solar. Em seu artigo publicado na revista Natureza , o grupo descreve como o novo material foi feito e suas propriedades vantajosas.
O termo "cermet" descreve uma classe de materiais feitos pela combinação de [cer] amicos e [metais]. Eles foram desenvolvidos pela primeira vez por engenheiros que trabalham para resolver problemas de motores a jato para a Força Aérea dos EUA. Eles são notáveis por sua resistência ao calor e à oxidação, a força deles, e sua capacidade de resistir a mudanças extremas de temperatura. Nas ultimas decadas, eles foram usados em muitos outros aplicativos. Uma das limitações dos cermets atuais, Contudo, é que eles só podem ser usados para criar pequenas peças ou aplicados como um revestimento de superfície. Neste novo esforço, os pesquisadores relatam que desenvolveram um cermet que pode ser usado em aplicações muito maiores, como em trocadores de calor para usinas de energia.
Fazer o novo cermet foi um processo complicado envolvendo a criação de um precursor, e então o processamento, aquecimento e usinagem. A forma resultante é aquecida novamente, imerso em uma mistura de zircônio e cobre, e mais uma vez aquecido. Os pesquisadores relatam que o produto acabado era 58 por cento de zircônio, 36 por cento de tungstênio e os demais resíduos de cobre e carboneto de tungstênio. Eles também relatam que o novo cermet conduziu o calor 2,5 a três vezes melhor do que as ligas de ferro ou níquel em temperaturas de até 800 ° C e que manteve sua resistência a essa temperatura.
Os pesquisadores sugerem que seu novo cermet pode ser ideal como um trocador de calor em usinas de energia solar, tornando-os muito mais eficientes. Mas antes que isso aconteça, o novo cermet deve superar uma deficiência importante - sua sensibilidade à oxidação em altas temperaturas. Os pesquisadores sugerem que diferentes soluções para este problema podem ser usadas para diferentes aplicações - revestindo-o com cobre, por exemplo, e adicionar monóxido de carbono ao CO supercrítico 2 usado em instalações de energia que o utilizam como fluido de trabalho em sistemas de troca de calor. Eles observam que também seria mais barato produzir trocadores de calor baseados no novo cermet do que aqueles agora baseados em materiais convencionais.
Comunicado de imprensa
© 2018 Phys.org
