Baliteke sukaldeko ontzietan edo ur-hodi zaharretan ikusi izana: ur gogorrak eta mineraletan aberatsak diren gordailuak ezkatatsuak utziko ditu denborarekin. Etxeko hodietan eta sukaldeko tresnetan ez ezik, petrolioa eta gas naturala garraiatzen duten tutu eta balbuletan eta zentral elektrikoetan hozteko ura garraiatzen duten hodietan ere gertatzen da. Jakina da eskalak eraginkortasunik eza, geldialdi-denbora eta mantentze-arazoak sor ditzakeela. Petrolioaren eta gasaren industrian, eskalak batzuetan ustiapen-putzuen itxiera ekartzen du, aldi baterako behintzat. Horregatik, arazo hau konpontzeak sari handiak ekar ditzake. Orain, MITeko ikertzaile talde batek arazo handi baina ezezagun honi irtenbide potentziala atera dio. Azaldu zuten gainazaleko tratamendu berri batek —gainazalaren nano-testuratzea eta, ondoren, fluido lubrifikatzailea aplikatzea barne— eskala eraketa-tasa gutxienez hamar aldiz murriztu dezakeela. Aste honetan, ikerketaren emaitzak Journal of Advanced Materials Interface aldizkarian argitaratu dira. Artikulua Srinivas Subramanyam graduondoko ikasleak, Gisele Azimi doktorego-osteko ikaskideak eta Kripa Varanasi MITeko Ingeniaritza Mekanikoko Saileko itsas erabilerako irakasle elkartuak idatzi zuten. "Ia edozein lekutan ikus dezakezu [eskala]", esan zuen Varanasik. Etxean, gordailu hauek gogaikarria izaten dira gehienetan, baina industrian, "produktibitatea murriztea, eta [haiek] kentzeko metodoak kaltegarriak izan daitezke ingurumenarentzat", normalean produktu kimiko gogorrak erabiltzearekin batera. Zentral elektrikoetan eta gatzgabetze-zentraletan eskalak eraginkortasun-galera handiak eragin ditzake, hesi termiko gisa jokatzen duelako eta bero-trukagailuko hoztean edo kondentsazioan eragiten duelako. Arazoa sortzen da urak disolbatutako gatz eta mineral asko dituelako normalean. Urak substantzia horiek disolbatzeko duen gaitasuna disolbagarritasunaren araberakoa da, beraz, ura hoztu edo lurruntzen bada, disoluzioa gehiegi saturatu daiteke: eduki ditzakeen baino substantzia disolbatu gehiago ditu, beraz, substantzia batzuk hauspeatzen hasten dira. Aire epela eta hezea bat-batean hozten denean gainazal hotzago batekin topo egitean, lainoa eragingo du beira hotzean, printzipio bera baita. Kasu gehienetan, ingeniariek sistema gehiegi diseinatuz konpontzen dute arazo hau, Varanasik esan zuen: Erabili behar baino hodi handiagoa, adibidez, zikintzeak blokeo partziala edo azalera handiagoa eragingo duela espero da, kasu honetan Bero-trukagailua. azpian. Subramanyam-ek adierazi du arazo hau ez dela berria: «Antzinako sukaldeko tresnak halako metaketa dute», esan zuen. "Oraindik ez dugu irtenbide onik". Oraindik eskala industrialean frogatu gabe dagoen arren, MIT taldeak garatutako metodo berriak eragin handia izan dezake eskala eratzeko abiaduran, eta kasu askotan guztiz eragotzi dezake. Haien metodoa sinplea dirudi: gainazala modu eraginkorrean nanotesturatzea eta ondoriozko ehundura lubrifikatzaile batekin betetzea. Ehundura, batez ere, sortutako kolpeen eta zirrikituen tamainaren araberakoa da; forma zehatzak ez omen du axola. Hori dela eta, hainbat teknika erabil daitezke ehundura hori sortzeko, besteak beste, gainazalean testuratutako estaldura bat aplikatzea edo kimikoki grabatzea. Ikertzaileek lubrifikatzaile egoki bat hautatzeko prozesu bat ere deskribatu dute, eskalak eratutako energia-hesia areagotzeaz gain, testuradun solidoetara hedatzen dena, gainazala "leun" eginez eta ezkata eratzeko erabil daitekeen nukleazioa murriztuz. Gunea. Eskala eraketa saihesteko edo murrizteko aurreko saiakerek normalean estaldura bat gehitzea dakar (adibidez, tefloia) gainazalean mineralak harekin lotzea saihesteko. Varanasik azaldu duenez, metodo honen arazoa estaldura hauek higatzen dira, itsaski gabeko zartaginetako estaldurak erabilerarekin batera degradatzen diren bezala. Esan zuen estalduran zulo txiki bat egon arren eskala sortzen hasteko lekua eskaintzen duela. Metodo berria erabiliz, behin nano-testura gainazalean eratuta, gainazalean olioa edo beste fluido lubrifikatzailea aplikatzen da. Varanasik esan zuen nano-eskalako zirrikitu txikiek likido hori harrapatzen dutela eta tinko eusten diotela ekintza kapilarren bidez. Itsatsi gabeko estaldura solidoek ez bezala, likidoa edozein hutsune betetzeko isur daiteke, gainazaleko ehunduran hedatu, eta batzuk garbitzen badira, etengabe berritu daiteke. "Nahiz eta kalte mekanikoak egon, lubrifikatzailea gainazal horretara itzul daiteke", esan du Subramanyamek. "Denbora luzez mantendu dezake bere leuntasuna". Geruza lubrifikatzaile hau oso mehea denez —ehun nanometroko lodiera besterik ez da— lubrikatzaile kopuru txiki bat baino ez da behar gainazala hamarkadetan babesteko. Varanasik esan zuen hodiaren atal batean eraikitako urtegi batek lubrifikazioa eman dezakeela ekipoaren bizitza osoan. Oliobideen kasuan, "lubrikatzailea dagoeneko badago", gainazaleko ehundurak harrapatutako olioak hodiaren gainazala babes dezake. Jurgen Rühe, Friburgoko Unibertsitateko Interfaze Kimika eta Fisikako Laborategiko buruak, ez zuen ikerketan parte hartu, "oso aurkikuntza garrantzitsuak eta aurrerapen zientifiko garrantzitsuak" adierazten dituela esanez. Taldearen eskala eraketa murrizteko metodoari "berria eta sortzailea" deitu zion eta "ura berotzen den eta lurruna sortzen den eremu guztietan izan dezake eragina". Ikertzaileek esan dutenez, aplikazio jakin baterako onena zehazteko laborategiko proba gehiago egin ondoren, lubrifikatzaileen eta testuratze metodoen ondoren, sistema komertzialki aplikatzeko prest egon daiteke hiru urtetan. Lan hau MIT Energy Initiative-k lagundu zuen.
Argitalpenaren ordua: 2021-12-08
