pte20210805002 in Forschung

MIT-System reduziert Dampf über Kühltürmen

Ingenieure lassen ihn mit Elektrohilfe kondensieren, was Kraftwerken im Jahr eine Mio. Dollar spart


Kühlturmschwaden aus Braunkohlekraftwerken bald weg (Foto: jplenio, pixabay.com)
Kühlturmschwaden aus Braunkohlekraftwerken bald weg (Foto: jplenio, pixabay.com)

Cambridge/Somerville (pte002/05.08.2021/06:00)

Die gigantische Wasserverschwendung durch die Nasskühlung in Kern- und fossilen Kraftwerken – dafür gehen in den USA zwei Fünftel der gesamten Süßwasserproduktion drauf – könnte bald ein Ende haben, die Schwaden über den Kühltürmen also verschwinden. Forscher am Massachusetts Institute of Technology https://www.mit.edu/ in Cambridge/USA haben ein Gerät entwickelt, das den Dampf kondensieren lässt, ehe er den Kühlturm und Anwohnern die Sonneneinstrahlung nimmt.

[b]Anfangs lag der Wirkungsgrad bei drei Prozent[b]

Es begann mit der Idee von Kripa Varanasi, MIT-Professor für Maschinenbau, Wassertröpfchen sowohl aus natürlichem Nebel als auch aus den Dampfschwaden der Kühltürme effektiv aufzufangen. Wobei die Betonung auf „effektiv" lag. Schon lange gibt es Systeme, an denen sich die winzigen Tröpfchen niederschlagen und zurück in Wasser verwandeln. Es sind meist Kunststoff- oder Metallgewebe, die der Dampf passieren muss. Doch nur wenige Tröpfchen leiben hängen. Der Wirkungsgrad liegt bei allenfalls drei Prozent.

[b]Elektrische Ladung für die Wassertröpfchen[/b]

Varasi und sein Doktorand Maher Damak fanden dann heraus, dass die Effizienz drastisch steigt, wenn die feinen Wassertröpfchen, aus denen Dampf und Nebel bestehen, in einem elektrischen Feld aufgeladen werden. Dann passieren sie ein Drahtgeflecht, dessen Ladung der der Tröpfchen entgegengesetzt ist. Wie Eisenpulver von einem Magneten werden die Tröpfchen vom Drahtgeflecht angezogen und kondensieren, sobald sie es erreicht haben. Auf Grund der Schwerkraft stürzen sie ab und landen in einer Auffangwanne. Das so gesammelte hochreine Wasser wird wieder ins System eingespeist.

[b]Erfolgreiche Tests am MIR-Forschungsreaktor[/b]

Tests am Forschungsreaktor des MIT bestand das System mit Bravour. Sobald das System eingeschaltet wurde verschwand die Dampfwolke von einer Sekunde auf die andere fast vollständig. Dieser Test war erheblich anspruchsvoller als frühere Laborversuche, weil der Reaktor rund um die Uhr an sieben Tagen pro Woche läuft.

Damak und Varasi gründeten, als erste Tests erfolgreich waren, gemeinsam mit Karim Khalil, der ebenfalls bei Varasi promoviert hat, in Somerville/Massachusetts das Unternehmen Infinite Cooling https://www.infinite-cooling.com/. Mit ihrem System ließe sich der Kühlwasserverbrauch um 20 Prozent reduzieren. Ein 600-Megawatt-Kohlekraftwerk könne pro Jahr eine Million Dollar einsparen und der sichtbare Dampf über Kühltürmen würde verschwinden, versprechen die Jungunternehmer.



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