p Um novo estudo da Universidade do Havaí em Mānoa produziu uma nova técnica envolvendo calor que pode ajudar a prevenir acidentes em usinas nucleares. p A fervura geralmente está associada ao aquecimento, Contudo, em muitas aplicações industriais associadas a componentes extremamente quentes, como usinas nucleares e fundição de metal, a fervura é usada como um mecanismo de resfriamento eficaz. Isso se deve ao "calor latente, "o calor absorvido para transformar a água em vapor, que remove uma grande quantidade de calor de uma superfície quente.

p Existe um limite para a quantidade de calor que pode ser eliminada com a fervura. Aumentar este limite de calor tolerável é importante por muitas razões, mas especialmente por segurança.

p Sangwoo Shin, professor assistente de engenharia mecânica na Faculdade de Engenharia, demonstrou um novo conceito que supera o limite de calor tolerável ou o que é conhecido como fluxo de calor crítico (CHF). Ele lidera uma equipe de pesquisa que desenvolveu um novo método que aumentou o CHF em 10% em comparação com as abordagens usadas no passado.

p De acordo com Shin, isso é importante porque, se a superfície estiver extremamente quente, a água perto da superfície se transformará rapidamente em vapor, não deixando nenhum líquido para usar no resfriamento da superfície.

p "O resultado dessa falha de resfriamento leva ao derretimento da superfície aquecida, como testemunhado no desastre na usina nuclear de Fukushima em 2011, "explicou Shin. O incidente foi causado pelo terremoto Tohoku que atingiu o leste do Japão, que gerou um tsunami e desativou os sistemas de energia e refrigeração dos reatores da usina. "A respeito disso, esforços extensivos foram colocados para aumentar o CHF, " ele disse.

p A data, uma das maneiras mais eficazes de aumentar a CHF é tornando a superfície áspera com nanoestruturas, especificamente, nanofios. A alta rugosidade da superfície leva a um aumento do número de locais nos quais ocorre o borbulhamento, resultando assim em CHF aumentado.

p O estudo descobriu que a transferência de calor por ebulição foi muito mais favorável com um novo conceito que envolve o revestimento da superfície quente usando bimorfos em nanoescala, um pedaço de metal longo que pode dobrar quando exposto ao calor devido à expansão térmica.

p A superfície quente faz com que os bimorfos se deformem espontaneamente, o que torna a condição da superfície mais favorável à fervura.

p Shin diz que estudos futuros para aumentar o CHF podem ser esperados escolhendo a geometria e o material corretos para os nano-bimorfos, o que pode contribuir para o desenvolvimento de tecnologias de eficiência energética para sistemas extremamente quentes.

p Esta nova descoberta, uma colaboração com pesquisadores da Yonsei University e da University of California Riverside, foi publicado recentemente na Nano Letters.