Revestimentos revolucionários aumentam eficiência de turbinas e reduzem emissões no setor energético.

São PauloEquipe da Universidade de Virgínia avança em eficiência de motores de turbina

Pesquisadores da Universidade de Virgínia estão avançando na melhoria da eficiência de motores de turbina ao desenvolver novos revestimentos protetores. Essas inovações permitem que as turbinas operem em temperaturas mais altas, o que resulta em maior eficiência, além de reduzir o consumo de combustível e as emissões. Motores de turbina são cruciais para setores como a aviação e a geração de energia.

Projeto apoiado pelo programa ARPA-E ULTIMATE do Departamento de Energia dos EUA foca na criação de revestimentos com ligas metálicas refratárias. Apesar de terem sido pouco utilizadas no passado devido à baixa resistência à oxidação, pesquisas recentes estão trazendo mais atenção a esses materiais. Um dos elementos principais dessa pesquisa é o uso de óxidos de terras raras, conhecidos por sua estabilidade e capacidade de oferecer boa proteção.

Pesquisadores utilizaram elementos de terras raras, como ítrio, érbio e itérbio, para criar um revestimento de camada única. Ao ajustar essas combinações, eles melhoraram significativamente o desempenho dos revestimentos. Esse avanço elimina a necessidade dos sistemas complexos de múltiplas camadas usados atualmente em motores de turbina.

O estudo utilizou dois métodos principais para aplicar esses revestimentos:

• Pulverização térmica, que consiste em aquecer o material até que ele se torne líquido antes da aplicação.
• Aplicação de uma mistura líquida que seca e se solidifica na superfície.

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A aprendizagem de máquina e as simulações computacionais desempenharam um papel crucial nesta pesquisa. A equipe utilizou essas ferramentas para identificar as melhores combinações de óxidos de terras raras. Além disso, os métodos computacionais permitiram testar rapidamente diferentes cenários, acelerando o processo de teste e aprimoramento.

Mudanças como essas têm impactos significativos. Operar turbinas em temperaturas mais altas permite que as indústrias economizem dinheiro, reduzam emissões e aumentem a eficiência. Isso é crucial para a geração de eletricidade, pois turbinas desempenham um papel central na conversão de calor em energia.

O impacto ambiental é considerável. Motores mais eficientes consomem menos combustíveis fósseis e emitem menos gases de efeito estufa. Isso torna a tecnologia atrativa para indústrias que buscam diminuir seu impacto ambiental.

A pesquisa é promissora, mas apenas um ponto de partida. A equipe reconhece a necessidade de mais testes e ajustes. Com o avanço das melhorias, esses revestimentos podem definir novos padrões na tecnologia de motores de turbina, beneficiando tanto indústrias quanto consumidores. O caminho para motores de turbina mais eficientes e sustentáveis começou com esses revestimentos inovadores.