Nowe ekologiczne ciecze jonowe jako absorbenty przemysłowe nowej generacji
Krystalizacja i korozja powszechnie stosowanych płynów roboczych, w tym również bromku litu, w niskich temperaturach utrudnia wprowadzenie ogromnej liczby systemów absorpcyjnych na rynek klimatyzacji. W tej parze roboczej czynnikiem chłodniczym jest woda. W przeciwieństwie do konwencjonalnych płynów roboczych, brak zapalności i lotności cieczy jonowych eliminuje kwestie bezpieczeństwa i wpływu na środowisko w przetwórstwie chemicznym. W projekcie NARILAR (New working fluids based on natural refrigerants and ionic liquids for absorption refrigeration) przystąpiono do opracowania nowatorskich i bardziej wydajnych par roboczych w zakresie chłodziarek absorpcyjnych i systemów pomp ciepła. Badacze połączyli naturalne czynniki chłodnicze — wodę, amoniak lub dwutlenek węgla — oraz absorbenty oparte na cieczach jonowych. Ciecze jonowe doskonale nadają się na absorbenty w systemach absorpcyjnych. Wybierając prawidłowe aniony i kationy, można zaprojektować odpowiednie ciecze jonowe o pożądanych właściwościach. Jednak ciecze te charakteryzują się wysoką lepkością, zwłaszcza w niskich temperaturach, ograniczając przepływ absorbentu w maszynie. Problem ten zwykle udaje się przezwyciężyć poprzez dodanie rozpuszczalnika cząsteczkowego, który może drastycznie obniżyć lepkość. W konsekwencji zaprojektowanie cieczy jonowej o właściwej mieszance prowadzi do zwiększenia wydajności cykli. Po wybraniu właściwych systemów pompy ciepła, badacze skoncentrowali się wielu działaniach związanych z opracowaniem nowych płynów roboczych. Były to m.in. badania przenikania ciepła, symulacje cyklu termodynamicznego, analiza i optymalizacja płynów roboczych, a także pomiary eksperymentalne właściwości termodynamicznych i transportowych. Projekt NARILAR opierał się na współpracy między pięcioma uniwersyteckimi grupami badawczymi z Europy, Chile i Indii oraz jednym instytutem badawczym z Indii.
Słowa kluczowe
Ciecze jonowe, płyny robocze, chłodziarka absorpcyjna, naturalne czynniki chłodnicze, rozpuszczalnik cząsteczkowy
