Aplicación de los ILs en ciclos de refrigeración por absorción

En los últimos años, los líquidos iónicos, también conocidos como líquidos de baja temperatura de las sales fundidas, han despertado un gran interés en un amplio espectro de aplicaciones industriales, entre ellas, los sistemas de refrigeración basados en ciclos de absorción, dadas sus propiedades.

Este tipo de líquidos son considerados hoy en día los fluidos con mayor potencial de revolucionar la industria química, ya que generalmente son no inflamables y no volátiles en condiciones ambientales, y permiten la adaptación de los equipos existentes con el reemplazo de nuevos fluidos de trabajo, para disminuir el impacto ambiental, o, según algunos estudios, aumentar la eficiencia energética de los procesos químicos.

En los países con periodos largos de calor en verano y de temperaturas moderadas en invierno, como son los países del sur de Europa, el uso de maquinas de absorción accionadas por energía solar para refrigeración y aplicaciones de aire acondicionado en edificios, puede permitir una disminución del uso de energía primaria para el uso de refrigeración y la utilización óptima de los sistemas de colectores solares.

Así pues, el desarrollo en la tecnología de las bombas de absorción de calor y refrigeración ha recibido una creciente atención especialmente en relación con la eficiencia energética tanto en el aire acondicionado como en aplicaciones de refrigeración.

Principalmente los procesos en el ciclo de absorción se basan en la absorción y la separación entre el refrigerante y absorbente. Las propiedades de los fluidos de trabajo son factores clave en el desempeño de los enfriadores de absorción.

Entre las combinaciones de uso del líquido iónico está la mezcla agua / bromuro de litio para el acondicionamiento de una temperatura moderada del aire, y la mezcla amoníaco y agua para aplicaciones de refrigeración industrial.

Los principales problemas en el uso de soluciones acuosas de LiBr son la cristalización y la corrosión, por otra parte, el uso de NH₃/H₂O sus inconvenientes se encuentran relacionados con la presión alta y la separación.

Hasta ahora, varios productos químicos orgánicos presentados como alternativas a los fluidos de trabajo convencionales han sido reportados. Los principales inconvenientes que estos productos presentan están relacionados con la inestabilidad térmica, la volatilidad de la absorbente y la baja eficiencia del proceso.

Por este motivo, los líquidos iónicos con un gran carácter disolvente y otras propiedades interesantes, como una buena estabilidad térmica y presión de vapor muy baja pueden ser excelentes candidatos como absorbentes de los sistemas de absorción.

No obstante,  la alta viscosidad que estos tienen, especialmente a bajas temperaturas, restringe y dificulta el flujo del absorbente en la máquina.

En el caso que se lograra superar este problema, ya sea mediante una elección cuidadosa del IL o por adicción de algún solvente molecular que pueda disminuir la viscosidad de éste, el diseño adecuado de una mezcla de IL + moleculares disolvente podría dar lugar a ciclos más eficientes.

Por este motivo, el grupo CREVER de Tarragona tiene como objetivo el desarrollo de nuevos fluidos de trabajo, integrado por refrigerantes naturales como el agua, el amoniaco o el CO₂, y un absorbente con base en una mezcla de IL+disolvente molecular. Actualmente se está trabajando con el 1-Ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide, también conocido como [Emim][DCA],[ C₂mim][DCA].

                                                           Figura 1. Estructura [Emim][DCA]

Qué es el grupo CREVER?

El Grupo de Investigación de Ingeniería Térmica Aplicada CREVER, es un grupo de investigación de la URV dedicado especialmente a la investigación y desarrollo de nuevas energías renovables.

Para saber más en:

http://www.crever.urv.cat