Effizientere Stromerzeugung: GE Research verwendet 3D-Druck zur Entwicklung von leistungfähigen Wärmetauschern

Forscher von GE Research, der University of Maryland und dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL) nutzen den 3D-Druck zur Entwicklung von einem leistungfähigen Wärmetauscher, der eine effizientere Stromerzeugung möglich machen soll.

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GE Research, der Bereich Forschung und Entwicklung des US-amerikanischen Mischkonzerns General Electric, hat mit Hilfe von 3D-Druck einen hocheffizienten, emissionsarmen Wärmetauscher für Stromerzeugungsanlagen entwickelt. Der Wärmetauscher mit der Bezeichnung UPHEAT (Ultra Performance Heat Exchanger enabled by Additive Technology) ist Teil eines 2,5-Millionen-Dollar-Projekts unter der Leitung von GE Research.

GE arbeitet bei dem Projekt mit der University of Maryland und dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL) zusammen, um einen Ultra Performance Wärmetauscher zu entwickeln, der bei Temperaturen über 898 °C und Dru k von >3.600 psi betrieben werden kann. Ein Wärmetauscher also, der eine sauberere und effizientere Stromerzeugung sowohl in bestehenden als auch in Kraftwerksplattformen der nächsten Generation ermöglichen soll.

Interessanterweise lässt sich das Team für den neuen Wärmetauscher von etwas inspirieren, das einem menschlichen Organ sehr nahe kommt. Buchstäblich. Laut deBock, Principal Thermal Engineer bei GE Research und Projektleiter des ARPA-E-Awards, wird das 3D-Druckdesign ähnlich wie die Lunge im menschlichen Körper funktionieren, die die Luft, die wir atmen, zirkuliert und gleichzeitig unsere Körpertemperatur reguliert, heißt es in einer Pressemitteilung von GE Research.

Wärmetauscher
General Electric plant einen leistungsfähigen Wärmetauscher für die effizientere Energieumwandlung und geringere Emissionen mit Hilfe von 3D-Druck zu entwickeln (Bild © General Electric).

Der neue Wärmetauscher wird eine einzigartige, hochtemperaturbeständige, rissbeständige Nickel-Superlegierung nutzen, die vom Team von GE Research speziell für den additiven Herstellungsprozess entwickelt wurde. Das Oak Ridge National Laboratory wird seine bekannte Expertise in der Korrosionswissenschaft nutzen, um die Langzeitleistung der Materialien zu testen und zu validieren.

Nach Fertigstellung ermöglicht der Wärmetauscher eine höhere thermische Effizienz indirekt erwärmter Energiekreisläufe wie der überkritischen Kohlendioxid (sCO2) Brayton Stromerzeugung und reduziert so Energieverbrauch und Emissionen. Darüber hinaus bieten hochtemperaturfähige Wärmetauscher neue Möglichkeiten in fortgeschrittenen Luft- und Raumfahrtanwendungen.

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