Captura de energia térmica residual com polímeros melhorados O calor residual é uma importante fonte de energia que muitas vezes é esquecida. Estima-se que até 50% da energia utilizada nos processos industriais é perdida como calor residual. Essa energia pode ser capturada e reutilizada, mas isso requer materiais que possam suportar altas temperaturas e ambientes agressivos.
Os polímeros são um material promissor para capturar energia térmica residual. Eles são leves, flexíveis e podem ser adaptados para atender aos requisitos específicos de uma determinada aplicação. No entanto, os polímeros tradicionais muitas vezes carecem da estabilidade térmica e da durabilidade necessárias para suportar as altas temperaturas e os ambientes agressivos associados à recuperação de calor residual.
Polímeros aprimorados para captura de calor residual Os pesquisadores estão desenvolvendo novos polímeros projetados especificamente para capturar energia térmica residual. Esses polímeros são normalmente feitos de materiais de alto desempenho, como fibra de carbono, grafeno e fibras cerâmicas. Muitas vezes são revestidos com uma camada protetora para melhorar sua resistência à corrosão e oxidação.
Uma abordagem promissora é usar polímeros reforçados com fibra de carbono (CFRPs). Os CFRPs são leves, fortes e termicamente condutores. Eles podem ser usados para criar trocadores de calor que podem transferir calor de um fluido quente para um fluido frio.
Outra abordagem é usar polímeros à base de grafeno. O grafeno é um material bidimensional com excelente condutividade térmica. Polímeros à base de grafeno podem ser usados para criar filmes finos que podem ser aplicados em superfícies para melhorar suas propriedades de transferência de calor.
Polímeros reforçados com fibra cerâmica (CFRPs) são outra opção promissora. Os CFRPs são leves, fortes e termicamente estáveis. Eles podem ser usados para criar trocadores de calor e outros componentes que podem suportar altas temperaturas.
Aplicações de polímeros melhorados para captura de calor residual Polímeros melhorados podem ser usados em uma ampla variedade de aplicações para capturar energia térmica residual. Algumas das aplicações mais comuns incluem:
* Processos industriais:O calor residual pode ser capturado em processos industriais, como siderurgia, vidro e fabricação de produtos químicos.
* Centrais eléctricas:O calor residual pode ser capturado nas centrais eléctricas, tanto a partir dos gases de escape dos motores de combustão como dos sistemas de refrigeração das turbinas a vapor.
* Data centers:O calor residual pode ser capturado em data centers, onde grandes quantidades de calor são geradas por servidores e outros equipamentos.
* Transporte:O calor residual pode ser capturado de veículos, como carros, caminhões e aviões.
Ao capturar a energia térmica residual, os polímeros melhorados podem ajudar a reduzir o consumo de energia e melhorar a eficiência. Isso pode levar a economias significativas de custos e benefícios ambientais.
Desafios e oportunidades Existem vários desafios associados à captura de energia térmica residual. Esses desafios incluem:
* Altas temperaturas:O calor residual geralmente ocorre em altas temperaturas, o que pode danificar ou degradar os materiais.
* Ambientes agressivos:O calor residual pode ser corrosivo e oxidante, o que pode danificar ainda mais os materiais.
* Operação intermitente:O calor residual costuma ser intermitente, o que pode dificultar a captura e o uso eficaz.
Apesar destes desafios, há uma série de oportunidades para capturar energia térmica residual. Polímeros melhorados são um material promissor para esta aplicação e estão sendo utilizados em uma ampla variedade de aplicações. Ao capturar a energia térmica residual, os polímeros melhorados podem ajudar a reduzir o consumo de energia e melhorar a eficiência. Isso pode levar a economias significativas de custos e benefícios ambientais.
