La acumulación de sarro en las centrales térmicas, un problema común derivado del uso de agua caliente, ha llevado a un equipo de investigadores a desarrollar un revestimiento superficial innovador basado en hidrogel blando que repele los cristales de sarro e impide su adherencia. Este avance podría tener un impacto significativo en la eficiencia de estas instalaciones.
El sarro, compuesto principalmente por carbonato de calcio, es un fenómeno cuyo efecto es mucho más perjudicial en las plantas de energía térmica, donde el sarro en intercambiadores de calor y membranas industriales puede provocar una pérdida de energía considerable, estimada en al menos el 2% de la producción energética mundial anual, debido a la disminución en la transferencia de calor y la eficiencia del flujo.
Un nuevo revestimiento basado en hidrogel blando
Para combatir este problema, investigadores de la ETH Zurich en Suiza y la Universidad de California, Berkeley, han colaborado en el desarrollo de este revestimiento de hidrogel blando. El equipo comenzó su investigación examinando cómo los cristales de sarro se depositan y adhieren en entornos acuosos dinámicos a nivel microscópico, lo que llevó al desarrollo y prueba de varios recubrimientos en el laboratorio.
Los experimentos demostraron que una menor concentración de polímeros y una mayor concentración de agua en el recubrimiento reducían la adherencia de los cristales de carbonato de calcio. Inspirándose en la naturaleza, específicamente en las microestructuras de la piel de los tiburones, los investigadores diseñaron un recubrimiento con diminutas crestas que dificultan la adhesión de los microbios.
Las pruebas revelaron que las crestas superficiales deben ser más pequeñas que las partículas depositadas para minimizar la superficie de contacto y, por ende, la fuerza adhesiva. En experimentos con cristales de sarro, se observó que hasta el 98% de los cristales, de aproximadamente 10 micrómetros, eran eliminados por el flujo de agua sobre la superficie recubierta con hidrogel blando, un 66% más eficaz que en superficies rígidas sin tratar.
Este revestimiento, además de ser más ecológico y eficiente que los métodos actuales que a menudo implican el uso de químicos tóxicos, promete ser escalable. Los investigadores optaron por publicar sus hallazgos en lugar de patentar el método, permitiendo que otros puedan utilizar y desarrollar aún más este recubrimiento innovador.
Este descubrimiento no solo representa un avance en la mejora de la eficiencia de las plantas de energía térmica, sino que también abre la puerta a aplicaciones en una amplia gama de industrias que luchan contra la formación de sarro. Al ofrecer una solución más verde y eficiente, este recubrimiento tiene el potencial de transformar el mantenimiento industrial y contribuir a la sostenibilidad ambiental.
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Fuente: newatlas.com
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