• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik18. 10. 2022 | Heidi Thode

Befæstet af begroning

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik18. 10. 2022 | Heidi Thode

Løsrevne krystaller leverer koden.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2022 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder.

Læs originalartiklen her

Af Isaac Appelquist Løge1, Benaiah U. Anabaraonye2 og Philip Loldrup Fosbøl1
1 DTU Kemiteknik, Center for Energy Resources Engineering (CERE)
2 Danish Offshore Technology Centre

Transport af energi og ressourcer er overalt omkring os, og stopper transporten, stopper verden. Gas og olie, varme fra forbrændingsanlægget, blodet i vores årer og vandet i varmevekslere. Alle disse transportprocesser er truet af begroning, som enten kan tilstoppe transportrør og blodårer, eller sænke effektiviteten af ledningsevnen i varmevekslere. Den gængse opfattelse er, at når væksten først har sat sig, sidder den fast. Men nye studier tyder på, at løsrivelsen af materiale kan være mere betydelig end først antaget, og at flowhastighed og overfladekemi kan være signifikante for, hvor meget materiale der bliver siddende. Med viden om, hvilke faktorer der er afgørende for opbygningen af begroning, vil man kunne køre processer mere bæredygtigt, spare energi og potentielt lagre mere CO2 i undergrunden.

Forebyggelse og bekæmpelse af begroning
For nyligt testede jeg, hvor længe det tog at koge vand til en kop te, før og efter jeg havde afkalket min elkedel. Resultatet blev, at jeg sparede 10 ører per kop te. En beskeden sum, men min primære arbejdsfunktion er heller ikke at koge vand. Af netop denne årsag er begroning af overflader et stort problem for varmevekslere, da varmeledningsevnen bliver betydeligt nedsat af et lag kalk. Og på samme måde er krystallinsk begroning i transportrør også et problem, da de sænker diameteren og hæver tryktabet.
Forebyggelse og bekæmpelse af begroning beror på en præcis forståelse af de underliggende processer. Traditionelt bliver begroning opdelt i en 5 x 5 matrix [1], hvor den ene akse beskriver, hvilke overordnede processer der sker, og den anden hvilken karakter materialet der gror, består af. I figur 1 kan det ses, hvilke trin der typisk er involveret i begroning. Hvis man forstår disse processer fuldstændig, vil man kunne opstille en model, som fortæller en hvor meget, hvor hurtigt og hvor begroningen finder sted. Og med denne model vil det være en smal sag at finde det helt optimale tidspunkt at rense eksempelvis sin elkedel.
Inden for krystallinsk begroning har der historisk været et stort fokus på nukleation, transport og adsorption, og det har været underprioriteret at undersøge, hvordan løsrivelse og overfladers forandring i tid påvirker den overordnede proces. Nye studier tyder dog på, at løsrivelsen har en væsentlig effekt og bør tænkes ind i de forudsigelsesmodeller, som bliver udviklet.

Fjernelse ved flow
Når væske er involveret i begroning, bærer det både på kemi, som er klar til at reagere, og på en kraft som påvirker alt i dets vej. Traditionelt er forståelsen, at højere flowhastighed giver en større kraft på sine omgivelser, hvilket vil lede til, at begroningen vil løsrive sig i en større grad. Et nyt studie har dog forklaret et tilsyneladende ulogisk resultat: Nemlig at mest materiale løsriver sig ved lavere flowhastigheder [2]. Den logik, der blev præsenteret, viser, at den struktur, som krystallerne gror med i dette tilfælde, var mere afgørende, end hvilken kraft som blev påført dem. I tilfældet med lav flowhastighed stod begroningen alene som et enligt træ på en bakke. I modsætning til under højt flow, hvor begroningen vil ske tæt, som en skov af krystaller. Krystallerne står i hinandens skygge, og derfor vil den enlige krystal være mest tilbøjelig til at blive løsrevet af flowfeltets kræfter. Dette koncept er illustreret i figur 2.

Hvem er stærkest: Calcite eller barite?
Et andet eksempel, hvor løsrivelse har været overset, er tilfældet, hvor begroningen består af flere typer krystaller. Et nyligt studie understregede vigtigheden af dette ved at undersøge interaktionen mellem to mineraler, som ofte er set i begroningsprocesser, nemlig calcite og barite [3]. Her viste det sig, at hvor overflader, som allerede var dækket med barite, forhøjede hvor hurtigt calcite satte sig fast, mens det omvendte gjorde sig gældende for barite, når calcite allerede var til stede. Bariten satte sig så godt fast på calciten, at, idet den knækkede af, tog den noget af den originale barite med sig, som kan ses i figur 2.

Perspektiver for lagring af CO2 i undergrunden
Ikke nok med at denne viden kan spare mange penge ved at optimere, hvordan og hvornår man intervenerer, så kan det også have vigtige implikationer for lagring af CO2 i undergrunden. CO2-lagring sker enten ved strukturel lagring, hvor små gasbobler lægger sig i den porøse jord, eller ved at blive lagret som sten ved at blive omdannet til mineraler. Når gasen bliver injiceret i porøs undergrund, er det vigtigt, at ikke al udfældningen sker ved indgangen, da dette vil sænke kapaciteten af et reservoir. På den anden side, når CO2 bliver lagret direkte som sten, er udfældningsprocesserne sammenlignelige med dem, som sker i din elkedel. Derfor, uanset om man skal optimere varmevekslere, transport af energi og materialer eller CO2-lagring, er det vigtigt at have en fundamental forståelse for principperne omkring begroning.

E-mail:
Isaac Appelquist Løge: isacl@kt.dtu.dk

Referencer
1. Epstein, N. (1983). Thinking about Heat Transfer Fouling: A 5 × 5 Matrix. Heat Transfer Engineering, 4(1), 43-56. https://doi.org/10.1080/01457638108939594.
2. Løge I.A., Bentzon J.R., Klingaa C.G., Walther J.H., Anabaraonye B.U., Fosbøl P.L. Scale attachment and detachment: The role of hydrodynamics and  surface morphology Chem. Eng. J., 430 (P2) (2021), Article 132583, 10.1016/j.cej.2021.132583.
3. Løge, I.A., Anabaraonye, B.U., & Fosbøl, P.L. (2022). Growth mechanisms for composite fouling: The impact of substrates on detachment processes. Chemical Engineering Journal, 446(P4), 137008. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137008.

Faktaboks:
Lav din egen test på, hvornår din elkedel skal rengøres:

Afkalkning af elkedler er vigtigere i Danmark end i mange andre lande, fordi vi har meget hårdt vand. Og med hver millimeter af kalk, der sætter sig i din elkedel, des mere energi bruger du på at koge vand. Derfor gives her de vigtigste tal, du skal vide, hvis du skal finde ud af, om det er tid til at afkalke din elkedel.
Find ud af, hvor meget energi din elkedel bruger (energi). Der står typisk, hvor mange watt-timer elkedlen er på. Typisk er dette mellem 2-3 kW.
Dernæst; fyld elkedlen med 1 liter vand, og idet du starter den, sætter du en timer. Med tiden det har taget at koge en liter vand (tid), kan du nu beregne, hvad det har kostet (pris).

Ligning her

Husk at holde øje med, hvordan prisen stiger!

Skrevet i: Artikler fra Dansk Kemi, Kemiteknik

Seneste nyt fra redaktionen

Spiseolier – de onde, de gode og den virkelig gode

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemiTop29. 09. 2026

Der er fokus på ultraforarbejdet mad. Måske skyldes megen af den dårligdom, forarbejdning nu får skyld for, snarere en ubemærket ændring i vores indtag af umættede planteolier – især i de industrialiserede lande. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses uden

Gekkoen kan hele sit hjerte uden arvæv

AktueltBiologi29. 09. 2026

Et forskerhold fra Aarhus Universitet har kortlagt, hvordan gekkoer gendanner beskadiget hjertevæv. Det kan gøre gekkoen til et nyt vigtigt modeldyr i jagten på at forstå kroppens evne til at reparere sig selv. Hvorfor kan nogle dyr reparere beskadigede organer, mens menneskekroppen ofte må

Hydrogensulfid og biokul

AktueltKlima og miljø22. 09. 2026

Diverse jernforbindelser og aktivt kul har traditionelt været anvendt til at fjerne hydrogensulfid (H2S) fra biogas. Med opblomstringen af pyrolyse er et relativt nyt middel kommet på banen, nemlig biokul, som dog har været udforsket på laboratorieniveau i et årti. Dette lille studie viser, at

Fremtidens cement er levende

AktueltBioteknologiKemiteknikKlima og miljø22. 09. 2026

Ny forskning fra Aalborg Universitet peger på en fremtid, hvor cement kan reparere sig selv, lagre energi, optage CO2 og reagere på omgivelserne ved hjælp af mikroorganismer. Forestil dig en fremtid, hvor hullet i vejen forsvinder af sig selv. Hvor bygningen du arbejder i, også fungerer som et

En succesfuld LabDays Copenhagen 2026

AktueltBranchenyt14. 09. 2026

Traditionen tro blev LabDays Copenhagen 2026 gennemført i KB Hallen; det skete fra den 9. - 10. september – og messen var igen i år en stor succes. Messen havde små hundrede udstillere, som bød fagpublikummet velkommen med et større fagligt program. Over 2.600 fagfolk lagde vejen forbi; så det

Kemiens etik: Et overset felt med voksende betydning

AktueltArtikler fra Dansk Kemi07. 09. 2026

Kemisk forskning og teknologi påvirker i stigende grad sundhed, miljø og samfund. Derfor er der behov for større opmærksomhed på kemiens etiske dimensioner i både forskning, undervisning og faglige organisationer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2026 og kan læses uden illustrationer,

Molekylær fødevarekemi former fremtidens mad

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi27. 08. 2026

Villumlegat til forsker Milena Corredig sætter fokus på struktur og funktionalitet i bæredygtige fødevarer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Kimie Kongsøre, Institut for

Hvad bruger vi kalken til?

Artikler fra Dansk Kemi26. 08. 2026

Fra Aalborg Portlands hvide kridtgrave til de malede hvælv i Aarhus Domkirke: kalk er ikke kun geologi, men et materiale, der har båret dansk byggeri, industri, landbrug og kunsthistorie. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses herunder uden illustrationer, strukturer eller

Kontrolleret osmose

Artikler fra Dansk Kemi26. 08. 2026

En metode til måling af blandingsenergi i ikke-ideale opløsninger. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Dennis Wowern Nielsen1 og Claus Helix-Nielsen21 Uafhængig forsker 2

Der er forskel på thioler og thioler

Artikler fra Dansk KemiHistorisk kemi26. 08. 2026

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) I den interessante artikel om polycykliske carbonhydrider i aprilnummeret af dette blad [1] omtaltes en femleddet ring med to svovlatomer under navnet

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Mikrolab – Frisenette overtager aktiviteterne i MD Scientific

  • DENIOS ApS

    Vil du opvarme dine materialer effektivt?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Reduktion af energiomkostninger og forlængelse af vakuumpumpens levetid i fødevarepakning

  • Holm & Halby

    VidensDag’26 hos Holm & Halby

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Tilbud på GreenTips pipettespidser fra nerbe plus

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Forudkonfigurerede R&D-pakker fra Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions til forenklet opsætning af undersøgelser

  • DENIOS ApS

    Hvilke risici skal du være opmærksom på ved tekniske gasser?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    De 10 mest almindelige fejl ved brug af turbomolekylære vakuumpumper, og hvordan man undgår dem.

  • Holm & Halby

    Haier Biomedical går ind på markedet for rysteinkubatorer

  • Holm & Halby

    Ny generation af -86 °C frysere halverer næsten energiforbruget

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Spiseolier – de onde, de gode og den virkelig gode

    29.09.2026

  • Gekkoen kan hele sit hjerte uden arvæv

    29.09.2026

  • Hydrogensulfid og biokul

    22.09.2026

  • Fremtidens cement er levende

    22.09.2026

  • En succesfuld LabDays Copenhagen 2026

    14.09.2026

  • Kemiens etik: Et overset felt med voksende betydning

    07.09.2026

  • Molekylær fødevarekemi former fremtidens mad

    27.08.2026

  • Hvad bruger vi kalken til?

    26.08.2026

  • Kontrolleret osmose

    26.08.2026

  • Der er forskel på thioler og thioler

    26.08.2026

  • Udnyttelse af biernes bakterier til udvikling af innovative plantebaserede fødevarer

    26.08.2026

  • GC-analyse af ”håbløse” matricer

    24.08.2026

  • Hvor kommer kalken fra?

    17.08.2026

  • Fra forskning til et mere sikkert kemisk arbejdsmiljø for brandfolk

    10.08.2026

  • Størrelse betyder noget

    03.08.2026

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia ApS
Gammel Strandvej 20, 1th
DK - 2990 Nivå
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk

Privatlivspolitik
Cookiepolitik
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}