让世界摆脱化石燃料需要一些时间，因此找到提高能源生产效率的方法仍然非常重要。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的科学家们为蒸汽冷凝器管道开发出了一种新型涂层，如果广泛推广，有可能增加相当于俄罗斯全年发电总量的额外发电量。

上图：涂有 F-DLC 的冷凝器管道，可使水更有效地凝结成珠并流走。下图 传统的铜冷凝器管道，水在其表面形成一层薄膜。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 Grainger 工程学院

许多类型的发电都是通过蒸汽循环进行的。从根本上说，无论是燃烧化石燃料还是通过核裂变，都是利用一种能源来加热锅炉中的水以产生蒸汽，然后蒸汽被输送到涡轮机旋转，从而产生电力。蒸汽随后被收集到冷凝器中，以回收水继续循环。

新研究的研究人员着手提高冷凝器管道的传热效率。他们开发了一种由氟化类金刚石碳（F-DLC）制成的涂层，这是一种疏水材料。当蒸汽在涂层管道上凝结时，它不再形成一层薄膜，而是更容易凝结成水滴。这有助于蒸汽更快地流走，让更多的蒸汽更快地与管道接触。

在测试中，研究小组证明，涂层将管道的传热性能提高了 20 倍，从而使整体效率提高了 2%。这听起来似乎并不算什么，但根据他们的计算，如果所有煤炭和天然气发电厂的效率都提高 2%，那么每年全球二氧化碳排放量将减少 4.6 亿吨，节省 2 万亿加仑冷却水，多发电 1000 太瓦时。这比俄罗斯一年的耗电量还要多。

这项研究的第一作者穆罕默德-胡克（Muhammad Hoque）说："我们能用 F-DLC 实现这一目标，这非常了不起，因为它只使用了碳、芴和少量硅。而且它几乎可以为任何常见金属，包括铜、青铜、铝和钛制作涂层。"

重要的是，这些涂层经过了 1095 天的耐久性测试，结果发现它们在整个时间内都能保持其功能。在磨损测试中，涂层被划伤 5000 次后仍能保持功能。

研究小组表示，下一步将在实际工业条件下对涂层的性能进行为期六个月的测试。虽然如何广泛使用这种涂层仍是个问题，但即使只有几家工厂采用这种涂层，也应该开始有所作为。用石墨烯等材料制成的类似涂层也取得了类似的效果。

"如果一切顺利，我们希望向所有人展示，这是一种经济上可行的有效解决方案，"该项目的首席研究员 Nenad Miljkovic 说。"我们希望我们的解决方案能够被采用，因为尽管开发可再生能源绝对应该是优先事项，但继续改进我们现在所拥有的东西仍然非常值得"。

这项研究发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上。