MIT-Forscher steigern die Effizienz beim Kochen von Wasser

Christian Kahle, 18.07.2022 18:32 Uhr 19 Kommentare
Es gibt scheinbar keinen Vorgang, der zu trivial wäre, um ihn nicht noch verbessern zu können. Forscher des renommierten MIT haben es geschafft, die Energie-Effizienz beim Kochen von Wasser ein Stück weit zu steigern. Jeder kennt den grundlegenden Prozess aus der Küche. Allerdings ist das Kochen von Wasser auch die Grundlage vieler anderer Prozesse. So wird in vielen Industrien heißer Dampf als Prozesswärme benötigt. Und auch bei der Erzeugung von Strom aus fossilen Brennstoffen - sei es nun Kohle, Erdgas oder Uran - dreht sich alles darum, irgendwie Wasser zum Kochen zu bringen, um mit dem Dampf dann eine Turbine anzutreiben.


Als sich die Physiker am MIT mit der Sache beschäftigten, fiel ihnen auf, dass die Effizienz der Wärmeübertragung vom Kessel zum Wasser nicht gerade ideal ist. Den kritischen Punkt kennt im Grunde jeder aus der Küche: Wenn sich am Boden des Topfes Dampfbläschen bilden. Da der Dampf ein schlechter Wärmeleiter ist, erfolgt die Übertragung der Energie an das verbleibende Wasser nicht besonders gut.

Eine Frage der Struktur

Daher suchten die Forscher nun nach Möglichkeiten, diese Bläschenbildung zu reduzieren. Das Ergebnis dessen wurde jetzt in Form eines neuen Papers veröffentlicht: Es wurden verschiedene Oberflächenstrukturen ausprobiert. Als besonders effizient erwies sich letztlich eine Struktur, die sich aus drei verschiedenen Ebenen aufbaut: Es gibt Hohlräume, Säulen und eine spezielle Nanostruktur für die Beschichtung.

Hier entstehen zwar auch die gewohnten Blasen, in den Säulen und Hohlräumen entsteht allerdings eine Kapillarwirkung, die neues Wasser unter die Bläschen zieht, wo es direkt wieder mit der heißen Kesseloberfläche in Kontakt steht. Und die Nanobeschichtung sorgt zusätzlich dafür, dass sich die Dampfblasen schneller ablösen und zur Oberfläche aufsteigen. Weitergehende Forschungen sollen nun ermitteln, inwieweit sich das Verfahren auch auf andere Flüssigkeiten anwenden lässt.

Siehe auch: CO2 statt Wasserstoff: Neuer Katalysator macht die Nutzung effizienter
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