Afvalwarmte is een belangrijke energiebron die vaak over het hoofd wordt gezien. Er wordt geschat dat tot 50% van de energie die wordt gebruikt in industriële processen verloren gaat als afvalwarmte. Deze energie kan worden opgevangen en hergebruikt, maar daarvoor zijn materialen nodig die bestand zijn tegen hoge temperaturen en zware omstandigheden.

Polymeren zijn een veelbelovend materiaal voor het opvangen van afvalwarmte-energie. Ze zijn lichtgewicht, flexibel en kunnen worden aangepast aan de specifieke vereisten van een bepaalde toepassing. Traditionele polymeren missen echter vaak de thermische stabiliteit en duurzaamheid die nodig zijn om bestand te zijn tegen de hoge temperaturen en zware omstandigheden die gepaard gaan met de terugwinning van afvalwarmte.

Verbeterde polymeren voor het opvangen van afvalwarmte

Onderzoekers ontwikkelen nieuwe polymeren die specifiek zijn ontworpen om afvalwarmte-energie op te vangen. Deze polymeren zijn doorgaans gemaakt van hoogwaardige materialen zoals koolstofvezel, grafeen en keramische vezels. Ze zijn vaak bedekt met een beschermende laag om hun weerstand tegen corrosie en oxidatie te verbeteren.

Een veelbelovende aanpak is het gebruik van met koolstofvezels versterkte polymeren (CFRP's). CFRP's zijn lichtgewicht, sterk en thermisch geleidend. Ze kunnen worden gebruikt om warmtewisselaars te maken die warmte van een hete vloeistof naar een koude vloeistof kunnen overbrengen.

Een andere benadering is het gebruik van op grafeen gebaseerde polymeren. Grafeen is een tweedimensionaal materiaal met uitstekende thermische geleidbaarheid. Op grafeen gebaseerde polymeren kunnen worden gebruikt om dunne films te creëren die op oppervlakken kunnen worden aangebracht om hun warmteoverdrachtseigenschappen te verbeteren.

Keramische vezelversterkte polymeren (CFRP’s) zijn een andere veelbelovende optie. CFRP's zijn lichtgewicht, sterk en thermisch stabiel. Ze kunnen worden gebruikt om warmtewisselaars en andere componenten te maken die bestand zijn tegen hoge temperaturen.

Toepassingen van verbeterde polymeren voor het opvangen van afvalwarmte

Verbeterde polymeren kunnen in een grote verscheidenheid aan toepassingen worden gebruikt om afvalwarmte-energie op te vangen. Enkele van de meest voorkomende toepassingen zijn:

* Industriële processen:Afvalwarmte kan worden opgevangen uit industriële processen zoals staalproductie, glasproductie en chemische productie.

* Elektriciteitscentrales:Afvalwarmte kan worden opgevangen uit energiecentrales, zowel uit de uitlaatgassen van verbrandingsmotoren als uit de koelsystemen van stoomturbines.

* Datacenters:Afvalwarmte kan worden opgevangen uit datacenters, waar grote hoeveelheden warmte worden gegenereerd door servers en andere apparatuur.

* Transport:Afvalwarmte kan worden opgevangen uit voertuigen, zoals auto's, vrachtwagens en vliegtuigen.

Door afvalwarmte-energie op te vangen, kunnen verbeterde polymeren helpen het energieverbruik te verminderen en de efficiëntie te verbeteren. Dit kan tot aanzienlijke kostenbesparingen en milieuvoordelen leiden.

Uitdagingen en kansen

Er zijn een aantal uitdagingen verbonden aan het opvangen van restwarmte-energie. Deze uitdagingen omvatten:

* Hoge temperaturen:Afvalwarmte bevindt zich vaak op hoge temperaturen, wat materialen kan beschadigen of aantasten.

* Zware omgevingen:Afvalwarmte kan corrosief en oxiderend zijn, wat materialen verder kan beschadigen.

* Intermitterende werking:Afvalwarmte is vaak intermitterend, wat het moeilijk kan maken om effectief op te vangen en te gebruiken.

Ondanks deze uitdagingen zijn er een aantal mogelijkheden voor het opvangen van afvalwarmte-energie. Verbeterde polymeren zijn een veelbelovend materiaal voor deze toepassing en worden in een grote verscheidenheid aan toepassingen gebruikt. Door afvalwarmte-energie op te vangen, kunnen verbeterde polymeren helpen het energieverbruik te verminderen en de efficiëntie te verbeteren. Dit kan tot aanzienlijke kostenbesparingen en milieuvoordelen leiden.