giovedì 17 gennaio 2013

Compositi conduttori di calore in plastica per desalinizzazione dell'acqua di mare

Traduzione di Vincenzo Barbato
Nel nostro pianeta c’è una gran quantità di acqua di mare, l’acqua potabile è un bene sempre più scarso, un fatto non più limitato alle regioni desertiche del mondo.
Durante i caldi mesi estivi, l'acqua potabile è rara nei paesi del Mediterraneo come Spagna e Portogallo. Per ovviare il problema sono stati inventati gli impianti di desalinizzazione, questi sono in grado di convertire l'acqua di mare in potabile.
Il processo di dissalazione comincia spruzzando acqua di mare su tubi riscaldati mediante pompaggio di gas caldo o acqua calda. L’acqua allo stato puro evapora lasciando una poltiglia salata.
Per una corretta evaporazione le tubature devono essere facilmente rivestite con acqua di mare. Il processo necessita di materiali che devono avere determinate qualità.

  • Condurre calore 
  • Resistenti alla corrosione 
  • Duraturi
Oggi questi impianti richiedono condotti realizzati con un particolare tipo di acciaio o titanio, materiali i cui prezzi crescono sempre più essendo difficili da reperire.
Difatti l'industria aeronautica sta competendo per questo materiale, i risultati sono ritardi di consegna e ulteriori aumenti di prezzo.
I ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per la tecnologia manufatturiera e l’Advanced Materials IFAM di Brema hanno presentato una plastica termoconduttiva alla fiera Composites trade fair dal 9 all’11 ottobre 2012 a Düsseldorf (padiglione 8a, Stand A11).
Questa scoperta sarebbe un’alternativa ai tubi in titanio. Infatti le particolarità di questo materiale plastico sono

  • Conducono il calore. 
  • Si possono produrre in pezzi ininterrotti e sono di conseguenza più economici rispetto a quelli in metallo. 
Come hanno fatto i ricercatori a rendere un polimero conduttore di calore?
"Abbiamo introdotto particelle di metallo nel materiale , più precisamente abbiamo aggiunto fino a 50% di microfibre in rame. Questo non cambia le proprietà di lavorazione del composito e può essere trattato come qualsiasi altro polimero", osserva Arne Haberkorn, scienziato dell’IFAM.

I ricercatori stanno già sviluppato il materiale, installandolo e testandolo in un impianto pilota di dissalazione, controllando quanti microrganismi siano sui tubi di rivestimento e come corrode il materiale nell’ambiente salato.
Il processo di evaporazione per funzionare ad una temperatura è di 70 gradi Celsius, quindi non c'è gas riscaldato a 70 gradi pompato attraverso le condutture.
Questo offre diversi vantaggi: meno residui sui tubi, il materiale corrode più lentamente e il differenziale di pressione tra l'interno e l'esterno del tubo non è alto.
Il materiale non si limita a dissalare l'acqua di mare.
"Abbiamo sviluppato i tubi per impianti di dissalazione perché la sua domanda nel settore è elevata, ma non ci sarà nessun problema ad utilizzarli nelle industrie alimentari o farmaceutiche" sottolinea Haberkorn.

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