PofoliaPofolia ile paylaşıldı

ACS Applied Polymer Materials· 2026Q1

Geri Dolaşımlı Soğutma Sistemlerinde Su-Enerji Takasını Azaltmak İçin Membran Destekli Pasif Evaporasyon-Difüzyon Soğutma

Membrane-Enabled Passive Evaporation-Diffusion Cooling for Mitigating the Water-Energy Trade-Off in Recirculating Cooling Systems

Xiaowang Zhang, Yuping Chen, Qiwen Gan, Yuhao Liu ve diğerleri

Kısa özet

Yeni bir politetrafloroetilen nanolifli gözenekli membran (PTFE NPM), geri dolaşımlı soğutma sistemlerinde evaporasyon-difüzyon soğutmasını pasif olarak iyileştirerek soğutma hızını %10,7 (0,651 °C s–1'e karşılık 0,588 °C s–1) artırır ve su tüketimini azaltır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Politetrafloroetilen nanolifli gözenekli membranlar (PTFE NPM'ler) geri dolaşımlı soğutma sistemlerine (RCS'ler) entegre edildi.
  • Membranlar, pasif evaporasyon-difüzyon soğutmasını teşvik eden süperhidrofobiklik, ıslanmaya karşı dayanıklılık ve verimli buhar geçirgenliği sergiler.
  • PTFE-NPM sistemi, 300 saniyelik bir testte soğutma hızını %10,7 (0,651 °C s–1'e karşılık 0,588 °C s–1) artırdı.
  • Membranlar, seçici bariyerler olarak işlev görerek dolaşımdaki suyun saflığını korur ve su tüketimini azaltır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Recirculating cooling water systems (RCSs) are essential for industrial thermal management, yet their reliance on continuous water circulation and evaporation-induced makeup water imposes substantial water and energy burdens. Here, we report a passive interfacial cooling strategy by integrating polytetrafluoroethylene nanofibrous, porous membranes (PTFE NPMs) into the cooling unit of an RCS. Owing to the intrinsically low surface energy of PTFE and the interconnected micro/nanoporous fibrous architecture, the membranes exhibit robust superhydrophobicity, antiwetting stability, and efficient vapor permeability. This hierarchical interface promotes rapid outward diffusion of water vapor from hot water while suppressing liquid-water retention and penetration, thereby accelerating evaporation-diffusion-mediated heat dissipation without external energy input. Meanwhile, the tortuous hydrophobic nanochannels function as selective mass-transfer barriers, enabling vapor escape while preventing the intrusion of droplets, particulates, and contaminants, which is beneficial for maintaining circulating-water purity and reducing water consumption. In a 300 s cooling test, a conventional RCS cooled a copper disk to 47.5 °C with an average cooling rate of 0.588 °C s–1, whereas the PTFE-NPM-integrated system reduced the temperature to 44.5 °C and increased the cooling rate to 0.651 °C s–1. This work demonstrates a membrane-enabled, energy-free cooling enhancement strategy for sustainable RCSs and provides a materials platform for water-saving industrial thermal management.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Applied Polymer Materials, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre

Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy