El proceso Lamm-Honigmann es un proceso de almacenamiento y conversión de calor a energía que consiste en utilizar el efecto de depresión de la presión de vapor de una mezcla de fluido de trabajo en comparación con un fluido de trabajo puro de esa mezcla. Este proceso lleva el nombre de sus inventores independientes Emile Lamm (patente estadounidense de 1870) [1] y Moritz Honigmann (patente alemana de 1883). [2] Ambos inventores imaginaron y realizaron el mismo principio de proceso para su uso como almacenamiento de energía en la llamada locomotora sin fuego pero con diferentes pares de fluidos de trabajo: Emile Lamm usó amoníaco y agua, Moritz Honigmann usó agua ysoda cáustica .
En comparación con las locomotoras convencionales sin fuego (que suelen trabajar con depósitos de agua o aire puro a presión), la ventaja del proceso propuesto por Lamm y Honigmann es que la relación de pérdida de presión durante la descarga del almacenamiento es menor y, por tanto, teóricamente mayor. se puede lograr la densidad de almacenamiento. El proceso puede considerarse como una tecnología de batería de Carnot .
Principio de proceso
Una mezcla de agua y, por ejemplo, cualquier sal tiene según la ley de Raoult una presión de vapor menor que la mezcla pura. Más específicamente, la depresión de la presión de vapor es mayor cuanto mayor es la fracción de masa de sal. Este potencial de presión se utiliza en el proceso de Lamm-Honigmann para expandir el fluido de trabajo, por ejemplo, vapor de agua, en un dispositivo de expansión y generar energía mecánica o posteriormente eléctrica. El fluido de trabajo se evapora de un depósito ( evaporador ) y luego se expande en una solución concentrada del par de fluidos de trabajo que tiene una presión de vapor más baja (absorbedor). El fluido de trabajo es absorbido por la solución y el calor de absorción se transfiere al evaporador para mantener la presión en el evaporador. Durante este proceso de descarga, la presión en el absorbedor aumenta debido a la dilución de la mezcla, hasta que el potencial de presión ya no es lo suficientemente grande para impulsar el dispositivo de expansión o lo que sea que esté conectado a él. El almacenamiento se descarga.
El proceso de carga consiste en volver a concentrar la mezcla del fluido de trabajo mediante calor [3] [4] o energía mecánica. [5] [6] En el caso de la carga térmica, la solución diluida se calienta y el fluido de trabajo se desorbe y se condensa en un condensador al mismo nivel de presión. El calor de la condensación debe transferirse al medio ambiente oa otro disipador de calor. En caso de carga mecánica, el proceso de descarga se invierte literalmente. Un dispositivo de compresión lleva el fluido de trabajo que se desorbe de la mezcla a un nivel de presión mayor, donde se condensa. El calor de condensación se transfiere a la mezcla para la desorción del fluido de trabajo.
El proceso se puede realizar igualmente utilizando pares de sorción sólidos (por ejemplo, zeolito / agua) o productos químicos de una reacción química reversible (por ejemplo, cloruro de calcio / agua), pero no se conocen prototipos realizados.
Aplicación como almacenamiento de energía estacionario
Mientras que las densidades de almacenamiento alcanzables con los pares de fluidos de trabajo recientemente investigados son de 1,4-17,5 Wh / kg [6] no lo suficientemente grandes para aplicaciones móviles, el trabajo de investigación actual se centra en su aplicación como almacenamiento de energía estacionario con un uso flexible de diferentes tipos de energía. para la carga y descarga [6], según se indica, las eficiencias de almacenamiento [7] son comparables a otros sistemas de almacenamiento de energía a granel , como el agua por bombeo , el almacenamiento de energía por aire líquido o el almacenamiento de hidrógeno .
Ver también
Referencias
- ^ Emile Lamm (1870), Mejora en motores de gas amoniacal , Patente No 105 581, Oficina de Patentes de Estados Unidos
- ^ Honigmann, M. (1883), Verfahren zur Entwicklung gespannten Dampfes durch Absorption des abgehenden Maschinendampfes in Aetznatron oder Aetzkali (en alemán), Patente No. 26234, Kaiserliches Patentamt
- ^ Honigmann, M (1885), Vorrichtung zum Eindampfen der Laugen en Natrondampfkesseln mittels gespannten Dampfes (en alemán), Patente No. 33654, Kaiserliches Patentamt
- ↑ US 4122680 , Isshiki, N., Nikai, I., Uchida, H., "Plantas de energía operadas por energía de diferencia de concentración y medios utilizados junto con las mismas", publicado el 31 de octubre de 1978
- ^ Honigmann, M. (1885), Almacenamiento de energía. Especificación que forma parte de Cartas , Patente No. 333,222, de fecha 29 de diciembre de 1885. Solicitud presentada el 28 de mayo de 1885, No. de serie 166,984., Oficina de Patentes de los Estados Unidos
- ^ a b c Jahnke, A., Ziegler, F., Karow, M. (2009), Reevaluación del proceso de Honigmann: acumulador de calor termoquímico para el suministro de electricidad y refrigeración , en: Actas de la Conferencia de ciclos de energía térmica, Berlín, AlemaniaCS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Thiele, Elisabeth; Jahnke, Anna; Ziegler, Felix (2020). "Eficiencia del almacenamiento de energía termoquímica Lamm-Honigmann". Progreso en Ingeniería y Ciencia Térmica . 19 : 100606. doi : 10.1016 / j.tsep.2020.100606 . ISSN 2451-9049 .