Neue umweltschonende ionische Flüssigkeiten als industrielle Absorptionsmittel der nächsten Generation

Ionische Flüssigkeiten oder geschmolzene Niedertemperatursalze sind eine Flüssigkeitsklasse mit einem hohen Potenzial für eine Revolutionierung der Chemieindustrie. Ein EU-finanziertes Forschungsteam entwarf erfolgreich effiziente Arbeitsmittel, die zur Verwendung in neuen Absorptionskältemaschinen mit Solar- oder Abwärme als Energiequelle auf passenden ionischen Flüssigkeitsgemischen basieren.

Industrielle Technologien

Die Kristallisierung und Korrosion gemeinhin verwendeter Arbeitsflüssigkeiten wie unter anderem Lithiumbromid sind der Einführung einer Vielzahl von Absorptionssystemen auf dem Markt für Klimaanlagen hinderlich gewesen. Bei dieser Arbeitskombination fungiert Wasser als Kältemittel. Im Gegensatz zu konventionellen Arbeitsmitteln beseitigen die geringe Entzündlichkeit und die Flüchtigkeit ionischer Flüssigkeiten Bedenken hinsichtlich Sicherheit und Umwelt bei der chemischen Verarbeitung. Im Rahmen des Projekts NARILAR (New working fluids based on natural refrigerants and ionic liquids for absorption refrigeration) wurde an der Entwicklung neuer und effizienterer Arbeitskombinationen für Absorptionskälte- und Wärmepumpensysteme gearbeitet. Forscher kombinierten natürliche Kältemittel – Wasser, Ammoniak oder Kohlendioxid – sowie auf ionischen Flüssigkeiten basierende Absorptionsmittel. Ionische Flüssigkeiten sind ausgezeichnete Kandidaten als Absorptionsmittel in Absorptionssystemen. Durch eine Auswahl passender Anionen und Kationen lassen sich maßgeschneiderte ionische Flüssigkeiten mit den gewünschten Eigenschaften entwerfen. Diese Flüssigkeiten sind jedoch vor allem bei niedrigen Temperaturen hochviskos und schränken den Fluss des Absorptionsmittels in die Maschine ein. Dieses Problem kann für gewöhnlich durch Zugabe eines molekularen Lösungsmittels überwunden werden, welches die Viskosität erheblich verringert. Infolgedessen führt die Gestaltung eines passenden ionischen Flüssigkeitsgemischs zu effizienteren Zyklen. Nach der Auswahl passender Wärmepumpensysteme waren die Aktivitäten der Forscher auf das gesamte Spektrum hinsichtlich der Entwicklung neuer Arbeitsmittel ausgerichtet. Dies umfasste Untersuchungen zur Wärmeübertragung, eine Simulation des thermodynamischen Zyklus, Analysen und Optimierungen von Arbeitsflüssigkeiten sowie experimentelle Messungen von thermodynamischen und Transporteigenschaften. NARILAR stellte eine Zusammenarbeit zwischen fünf universitären Forschungsgruppen aus Europa, Chile und Indien sowie einer indischen Forschungseinrichtung dar.

Schlüsselbegriffe

Ionische Flüssigkeiten, Arbeitsmittel, Absorptionskältemaschine, natürliche Kältemittel, molekulares Lösungsmittel

New Working Fluids based on Natural Refrigerants and<br/>Ionic Liquids for Absorption Refrigeration

Neue umweltschonende ionische Flüssigkeiten als industrielle Absorptionsmittel der nächsten Generation

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