پژوهشگاه نیرو در مطالعهای مشترک، نقش فناوری نانو در ارتقای عملکرد زیرسامانههای مختلف نیروگاههای حرارتی را بررسی کرد. نتایج این پژوهش نشان میدهد بهکارگیری نانومواد میتواند با افزایش بازده تولید انرژی، کاهش مصرف سوخت و آب، کنترل آلایندهها و افزایش عمر تجهیزات، زمینه حرکت صنعت برق بهسمت نیروگاههای کارآمدتر و پایدارتر را فراهم کند.
به گزارش راویان وزارت نیرو، در این مطالعه، کاربردهای مختلف نانومواد در زیرسامانههای نیروگاهی ازجمله بخش احتراق، تجهیزات دوار، مدیریت حرارتی، تصفیه آب و تجهیزات الکتریکی بررسی و تأثیر آن بر بهبود عملکرد نیروگاهها ارزیابی شده است.
براساس نتایج این پژوهش، استفاده از نانوافزودنیها در سوخت نیروگاهها میتواند فرایند احتراق را بهبود داده و با افزایش بهسوزی و کمک به گوگردزدایی، میزان انتشار آلایندههای محیط زیستی را کاهش دهد. همچنین، نانوپوششهای پیشرفته مورد استفاده در پرههای توربینهای گازی و بخار، مقاومت تجهیزات را در برابر خوردگی، خزش و خستگی حرارتی افزایش میدهند و سبب افزایش طول عمر آنها میشوند.
در این بررسی، به نقش فیلترهای هوای نانوالیافی در حذف ذرات ریز و جلوگیری از آسیب به کمپرسورها، همچنین استفاده از عایقهای نانوساختار مبتنی بر آئروژلها برای کاهش تلفات حرارتی در خطوط لوله و تجهیزات نیروگاهی توجه شده است.
پژوهشگران همچنین تأکید کردهاند که فناوریهای مبتنی بر نانومواد در حوزه مدیریت آب نیروگاهها، از طریق ارتقای فرایندهای تصفیه و امکان بازیافت پساب، میتوانند به کاهش مصرف آب کمک کنند. افزونبراین، بهکارگیری نانوکامپوزیتها در تجهیزات الکتریکی مانند هسته ژنراتورها و ترانسفورماتورها، با کاهش تلفات انرژی و افزایش بازده تبدیل، ظرفیت بهبود عملکرد شبکه تولید برق را دارد.
براساس این مقاله، نانوسیالات و نانوروانکارها نیز با کاهش اصطکاک و سایش در تجهیزات دوار، ضمن افزایش بهرهوری، میتوانند به بهبود برنامههای نگهداری و کاهش هزینههای تعمیرات نیروگاهها کمک کنند.
پژوهشگران در پایان این مطالعه با اشاره به چالشهایی مانند هزینه تولید نانومواد، الزامات فنی و ضرورت ارزیابیهای محیط زیستی یادآور شدهاند که توسعه هدفمند فناوری نانو میتواند این فناوری را به یکی از راهکارهای راهبردی صنعت نیروگاهی برای افزایش قابلیت اطمینان، کاهش مصرف منابع و دستیابی به تولید انرژی پاکتر تبدیل کند.
