Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto
Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 21.04.2022

Обновлено: 21.04.2022

 640

Японские исследователи продемонстрировали, как улучшить свойство обычного материала поглощать и отдавать тепловую энергию без разложения, что полезно, когда утилизируется сбросное тепло промышленных предприятий. Материал содержит в себе молекулы воды, которая взаимодействует с окружающим воздухом: теплообменные процессы проходят интенсивнее.

За образец взяли слоистый минерал - оксид марганца, который содержит ионы калия и кристаллическую воду. Этот материал очень похож на бернессит - распространенная на земле порода, которая привлекает внимание из-за своих способностей накапливать энергию и выступать как катализатор гидролиза.

Исследователи из Университета Тохоку и корпорации Rigaku, которая разрабатывает и производит инструменты для измерений и термического анализа на основе рентгеновских лучей, наблюдали, как структура соединения менялась при нагреве и охлаждении. При это измеряли количество и скорость накопления и высвобождения тепловой энергии. Чёрный порошок просвечивали электронным микроскопом и записывали показания рентгеновского дифрактометра.

Материал отлично сохраняет и выделяет тепло благодаря механизму, который известен как «интеркаляция воды». Когда на материал воздействует тепло, молекулы воды внутри слоистой структуры получают энергию и выходят в окружающее пространство. Обезвоженный материал хранит тепловую энергию до тех пор, пока не будет насыщен влажным воздухом, после чего поглотит молекулы воды и снова выделит тепло.

«Быстрый и обратимый процесс, и структура материала сохраняет свои свойства. Кислород из атмосферы не разрушает кристаллы оксида марганца, а вода не растворяет материал, который хорошо подходит для утилизации сбросного тепла в промышленных установках».

Материал при температуре 200 ⁰C обезводился. Затем обезвоженный материал охладили до температуры ниже 120 ⁰C в сухом контейнере. В присутствие влажного воздуха молекулы воды поглощались, а накопленное тепло выделялось. Плотность энергии материала составляет более 1000 МДж/м³. Заряжается и разряжается за несколько минут, срок службы - длительный.

 

Связанная статья журнала Nature Communications: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28988-0

 

Источник: Университет Тохоку, http://www.tohoku.ac.jp/en/press/material_that_could_save_industries_heat.html

60.97%
6 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Образование перекиси водорода среди микрокапель конденсированной воды. Предоставлено: Richard Zare Lab

Преобразование воды в перекись водорода при конденсации

Обновлено: 22.02.2021
 522
Катушка со сверхпроводящими проводами, способная передавать энергию бесконтактным способом, порядка пяти киловатт (кВт) и без значительных потерь мощности. Предоставлено: Christoph Utschick / Wuerth Elektronik eiSos

Сверхпроводящие катушки для бесконтактной передачи электроэнергии

Обновлено: 28.03.2021
 872
Деревья - это источник целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Фото: Сергей Березин. Pixabay

Биомасло из лигнина для производства топлива следующего поколения

Обновлено: 10.09.2020
 815

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  636
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  606
    Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

    Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

    Обновлено: 26.03.2022  510

    Популярные категории

    • Оборудование и материалы85
    • Системы отопления и охлаждения55
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Ядерная энергетика6
    • Исследования40

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.