n KEMITEKNIK Bliv fri for begroning: Del 2 Overfladens rolle. Af Isaac Appelquist Løge 1 og Benaiah U. Anabaraonye 2 1 DTU Kemiteknik, Center for Energy Ressource Engineering (CERE) 2 DOTC, Danish Offshore Technology Center I den første del af denne artikelserie un- dersøgte vi, hvordan uønsket begroning - fouling - opstår i forskellige systemer, og hvilke konsekvenser det kan have. Vi så, hvordan geotermiske anlæg, mem- branfiltrering og varmevekslere lider under mineralaflejringer. I denne artikel vender vi blikket mod et afgørende aspekt i, hvorfor fouling opstår: overfla - den, hvorpå begroningen foregår. Overfladens betydning for begroning Måden fouling opbygger sig på over tid, afhænger ikke kun af væskens sam- mensætning, men også af selve overfla - den, som det sætter sig på. Overfladens struktur og egenskaber kan enten for- værre eller mindske begroning [1]. Figur 1 illustrerer forskellige overflader, hvor begroning kan ske. Her vises eksempler på mønstrede overflader og forskellige materialer. Forskning viser, at en ru overflade kan accelerere hastigheden af begroning, fordi små ujævnheder i en overflade kan give krystallerne flere steder at fæstne sig på. Desuden kan krystaller, der er groet på en ru overflade, vokse sammen på en mere kaotisk måde, hvilket gør, at de kan binde sig tættere til hinanden [2]. På den anden side kan en glat overflade reducere risikoen for ophobning, fordi færre krystalstrukturer kan få fodfæste. Men det er desværre ikke så simpelt. Når man skal bestemme en overflades påvirkning på begroning, er der mange faktorer, som spiller ind. For bedst muligt at blive fri for begroning, skal man derfor have godt styr på, hvilken indflydelse overfladen har. Mønstrede overflader kan minimere begroning Forskere har vist, at hvis man laver et strategisk design af sin overflade, kan det have en mindskende effekt på fouling [3]. Dette kan for eksempel være ved at skære sin overflade i et bestemt mønster. Man kan lave sin overflade på en måde, som fremmer krystallernes løsrivelse. På den måde vil man få min- dre vækst over tid . Det kan gøres ved, at en overflade skaber turbulens i væsken, som gør, at der er en større kraftpåvirk- ning på overfladen, og at krystallerne løsner sig lettere [4]. Dette betyder, at i stedet for en tyk, fastsiddende belæg- ning, kan der opstå en cyklus af opbyg- ning og løsrivelse, hvilket gør det lettere at fjerne begroningen ved rengøring eller naturlig erosion. Overfladebehandling som en løsning på begroning Udover at lave mønstrede overflader, kan man også coate sin overflade. For at mindske fouling har forskere udviklet en række coatings, der ændrer overfladers egenskaber. To eksempler på dette er: • Liquid infused surfaces (LIS): Inspi- reret af naturen har forskere udviklet overflader, der imiterer blade med vandafvisende egenskaber og forhindrer fastsiddende belægninger [5]. • Magnetiske belægninger: Visse materialer kan anvendes til at skabe en Figur 1. Overfladens materialesammensætning og mønster kan påvirke, hvordan begroning opstår. Højre: Her vises eksempler på, hvordan enten plast eller stål kan give begroning med meget forskellige former. Elementer i figuren er genbrugt med tilladelse fra Jin et al. [8] og Løge et al [9-11]. 28 Dansk Kemi, 106, nr. 2, 2025 -
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her