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Forscher der Universitat Jaume I haben einen Nanofluid entwickelt und patentiert, der verbessert die Wärmeleitfähigkeit bei Temperaturen bis 400oC ohne Kostenzuwachs oder eine Neugestaltung der Infrastruktur erforderlich zu machen.

Der Fortschritt hat wichtige Anwendungen in Bereichen wie Chemie, Petrochemie und Energie, wobei er eine nützliche Technologie für alle industriellen Anwendungen ist, die Wärmeübertragungssysteme wie Wärmekraftwerke, Kernkraftwerke, Kombikraftwerken und Heizungen einsetzen. Der Nanofluid, der von der Forschungsgruppe Multiphasische Fluide Die UJI ist die erste, die bei hohen Temperaturen bis zu 400 °C arbeiten kann, und verbessert die Wärmeleitfähigkeit der vorhandenen Wärmeübertragungsflüssigkeiten um bis zu 30%.

Die Wärmeübertragungsflüssigkeit für patentierte Hochtemperaturanwendungen hat außerdem den Vorteil, dass sie keine anderen relevanten Variablen wie die Stabilität des Hochtemperatur-Flügels gefährdet, was zulässt, dass sie in den bestehenden Anlagen eingesetzt wird, ohne dass daher Infrastrukturänderungen erforderlich sind, um sich anzupassen. Die Kosten des neuen Nanofluids - ein Fluid, dem Nanopartikel hinzugefügt werden, um seine Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen und zu verbessern - sind vergleichbar mit dem der Basisflüssigkeit, da sowohl die Nanopartikel als auch die verwendeten Stabilisatoren kostengünstig sind. Alle diese Eigenschaften eignen sich für industrielle Anwendungen mit Übertragungs- oder Wärmeaustauschsystemen. Der Professor für Fluid Mechanik der UJI José Enrique Juliá Bovalar erklärt, dass die Forschungsgruppe nach Prüfung der thermischen Eigenschaften des Nanofluids und der Patentierung der neuen Technologie die Suche nach Industriepartnern eingeleitet habe, die das Nanofluid übertragen oder mit denen sie Anwendungen erforschen und entwickeln könne.

Wärmeaustauschflüssigkeiten sind Flüssigkeiten, die für den Wärmetransport in zahlreichen industriellen Anwendungen verwendet werden. Diese Flüssigkeiten werden verwendet, um Wärme aus dem Wärmeerzeugungspunkt (Brennkörper, Kerne von Kernreaktoren, Solarfeldern usw.) in das zu verwendende System (Wärmespeichersysteme, Dampferzeuger, chemische Reaktoren usw.) zu transportieren.Die am häufigsten verwendeten Wärmeflüssigkeiten sind Wasser, Ethylenglykol, thermische Öle und Schmelzsalze. Ein Merkmal, das ihnen allen gemeinsam ist, ist, wie Julia erklärt, ihre niedrige Wärmeleitfähigkeit, was die Effizienz der Wärmeaustauschsysteme, die sie verwenden, einschränkt. Die Technologie, die wir in der UJI entwickelt haben, ermöglicht es, diese Einschränkungen zu überwinden und die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen, indem man der Basisflüssigkeit (Diphenyldiphenyloxid) ein genaues Verhältnis von Kohlenstoff-Nanopartikeln und anderen Zusatzstoffen hinzufügt, wobei der ursprüngliche Betriebstemperaturbereich der Basisflüssigkeit von 15 °C bis 400 °C beibehalten wird. Auf diese Weise kann die Wärmeleitfähigkeit der Basisflüssigkeit um bis zu 30% erhöht werden. All dies, ohne die Stabilität der Flüssigkeit zu beeinträchtigen und mit einem moderaten Anstieg ihrer Viskosität, so dass keine Probleme mit der Pumpe, der Niederschlagung von Nanopartikeln und der Blockierung von Leitungen.

Julia betont, dass das Verfahren zur Herstellung von Nanofluid in der Industrie leicht anwendbar ist, da keine wesentlichen Änderungen an den Anlagen erforderlich sind, in denen die Basisflüssigkeit bereits verwendet wird. Darüber hinaus basiert das entwickelte Nanofluid auf einem in der Industrie weit verbreiteten Wärmetransferöl (Diphenyldiphenyloxid) und ist nicht kostenintensiv, da sowohl die Nanopartikel als auch die verwendeten Stabilisatoren reichlich, leicht zugänglich und kostengünstig sind.

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Universitat Jaume I

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