讓世界擺脫化石燃料需要一些時間，因此找到提高能源生產效率的方法仍然非常重要。伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的科學家們為蒸汽冷凝器管道開發出了一種新型塗層，如果廣泛推廣，有可能增加相當於俄羅斯全年發電總量的額外發電量。

上圖：塗有F-DLC 的冷凝器管道，可使水更有效地凝結成珠並流走。下圖傳統的銅冷凝器管道，水在其表面形成一層薄膜。伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校Grainger 工程學院

許多類型的發電都是通過蒸汽循環進行的。從根本上說，無論是燃燒化石燃料還是通過核裂變，都是利用一種能源來加熱鍋爐中的水以產生蒸汽，然後蒸汽被輸送到渦輪機旋轉，從而產生電力。蒸汽隨後被收集到冷凝器中，以回收水繼續循環。

新研究的研究人員著手提高冷凝器管道的傳熱效率。他們開發了一種由氟化類金剛石碳（F-DLC）製成的塗層，這是一種疏水材料。當蒸汽在塗層管道上凝結時，它不再形成一層薄膜，而是更容易凝結成水滴。這有助於蒸汽更快地流走，讓更多的蒸汽更快地與管道接觸。

在測試中，研究小組證明，塗層將管道的傳熱性能提高了20 倍，從而使整體效率提高了2%。這聽起來似乎並不算什麼，但根據他們的計算，如果所有煤炭和天然氣發電廠的效率都提高2%，那麼每年全球二氧化碳排放量將減少4.6 億噸，節省2 萬億加侖冷卻水，多發電1000 太瓦時。這比俄羅斯一年的耗電量還要多。

這項研究的第一作者穆罕默德-胡克（Muhammad Hoque）說：”我們能用F-DLC 實現這一目標，這非常了不起，因為它只使用了碳、芴和少量矽。而且它幾乎可以為任何常見金屬，包括銅、青銅、鋁和鈦製作塗層。”

重要的是，這些塗層經過了1095 天的耐久性測試，結果發現它們在整個時間內都能保持其功能。在磨損測試中，塗層被劃傷5000 次後仍能保持功能。

研究小組表示，下一步將在實際工業條件下對塗層的性能進行為期六個月的測試。雖然如何廣泛使用這種塗層仍是個問題，但即使只有幾家工廠採用這種塗層，也應該開始有所作為。用石墨烯等材料製成的類似塗層也取得了類似的效果。

“如果一切順利，我們希望向所有人展示，這是一種經濟上可行的有效解決方案，”該項目的首席研究員Nenad Miljkovic 說。”我們希望我們的解決方案能夠被採用，因為儘管開發可再生能源絕對應該是優先事項，但繼續改進我們現在所擁有的東西仍然非常值得”。

這項研究發表在《自然-通訊》（Nature Communications）雜誌上。