Absorptionsvärmetransformatorer kan effektivt återanvända spillvärmen som genereras i olika industrier. I dessa enheter, specialiserade vätskor bildar tunna filmer när de flyter nedåt på grund av gravitationen. Dessa flytande filmer kan absorbera ånga, och värmen utvinns sedan av en kylvätska så att den kan användas i framtida processer. Än så länge, dock, det har gjorts lite forskning om hur prestandan hos dessa filmer påverkas av termodifusionseffekten – ett beteende som ses i blandningar, där olika typer av blandning svarar olika på samma temperaturgradient. I en studie som nyligen publicerades i EPJ E, forskare från gruppen Fluid Mechanics vid Mondragon University och Tecnalia i Spanien, ledd av M. M. Bou-Ali vid Mondragon University, slagit samman sin expertis inom transportfenomen och absorptionsteknik. Tillsammans, de utforskade för första gången inverkan av termodiffusionsegenskapen på absorptionen, temperatur- och koncentrationsprofiler för fallande filmer.

Med industrisektorn som för närvarande producerar stora mängder spillvärme, studien är en del av ett växande arbete för att öka dess effektivitet genom att återvinna oanvänd värme. Forskarna upptäckte att när massöverföringen av olika blandningskomponenter varierar på grund av termodifusionseffekten, som ses i en vätska med en negativ termodiffusionskoefficient (vatten-litiumbromid), absorptionen av omgivande ångor kan ökas. De fann också att absorptionen i filmerna förändras avsevärt när de rinner ner, på grund av mycket varierande temperaturer och koncentrationer. Teamet kom fram till sina slutsatser genom att införliva en mängd olika termodiffusionseffektekvationer i numeriska modeller, och därefter beräkna de resulterande graderna av ångabsorption i filmerna.

Eftersom en tredjedel av vår totala energiförbrukning för närvarande sker i industriella processer, värmeväxlare blir allt viktigare för att öka sin effektivitet genom att återvinna stora mängder värme. Arbetet, därför, ger värdefulla nya insikter om hur prestandan hos fallande filmabsorbenter kan förbättras i framtiden.