BR112013020255B1

BR112013020255B1 - bomba de calor química de absorção, uso de uma partícula e método para fabricar uma partícula

Info

Publication number: BR112013020255B1
Application number: BR112013020255-6A
Authority: BR
Inventors: Göran Bolin; Dmitri Glebov
Original assignee: Saltx Technology Ab
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2021-02-02
Also published as: KR101888714B1; JP2014514135A; ES2629180T3; DK2681501T3; EP2681501B1; US20160251559A1; AU2012223732B2; CN103429972A; US9845974B2; KR20140020924A; PL2681501T3; JP6059154B2; US9459026B2; SE535301C2; CN103429972B; SE1150190A1; EP2681501A4; US20140053582A1; BR112013020255A2; EP2681501A1

Abstract

SAL REVESTIDO COM NANOPARTÍCULAS Um sal ou CaO revestido com nanopartículas hidrofóbicas compreende uma parte interna e um revestimento externo, formando uma partícula com uma membrana permeável mantendo o líquido dentro e deixando passar gás. A dita parte interna compreende pelo menos uma selecionada de um SAL e CaO e o dito revestimento externo compreende nanopartículas hidrofóbicas. Máquinas e processos conhecidos podem ter funcionalidade realçada das partículas compreendendo sal e nanopartículas. Para máquinas funcionando de acordo com princípios de matriz e híbridos as partículas podem agir como uma matriz, substituindo desse modo o material de matriz caro. Outras aplicações incluem armazenamento de energia química. Um dispositivo é adaptado para realizar um processo de absorção, o dito dispositivo compreendendo pelo menos uma partícula. Vantagens incluem a fim de que a corrosão seja reduzida ou ainda eliminada. A estabilidade em longo prazo de máquinas de absorção é aumentada e a migração do sal na fase líquida e gasosa é evitada.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção refere-se a uma partícula compreendendo uma parte interna e um revestimento externo e ela também se refere a um dispositivo compreendendo uma partícula. A parte interna compreende pelo menos uma selecionada de um sal e CaO e o revestimento externo compreende nanopartículas hidrofóbicas. O dispositivo é adequado para realizar um processo de absorção. Exemplos de tais dispositivos incluem mas não são limitados a uma bomba de calor química de absorção.

Fundamentos

[0002] Sais em relação a outras substâncias incluindo sílica são conhecidos. A US 5.753.345 divulga um adsorvedor para umidade e troca de gás odorífero. Um sol de sílica é revestido em uma folha para obter um corpo adsorvente. As partículas de sílica têm um diâmetro < 120 A e uma pluralidade de radicais silanol estáveis na superfície, fornecendo capacidade de ligação forte. O sol de sílica opcionalmente compreende um agente absorvente de umidade tal como por exemplo sais de lítio, sais de magnésio e sais de cálcio. O revestimento de sol de sílica é aplicado em uma folha ou um laminado e seco para gelatinizá-lo e é depois rigidamente fixo na dita folha ou laminado.

[0003] Tabletes de sais junto com aglutinantes também são conhecidos. A US 2006/0097223 divulga um dispositivo para controlar a umidade relativa com uma composição umectante solidificada. A composição umectante solidificada é fabricada de um sal umectante, água, e um carregador. O umectante solidificado pode ser formado em um tablete com a ajuda de um aglutinante, ou ele pode ser contido dentro de um material considerado termoformado, um sachê, ou um tubo permeável à água. Exemplos de sais incluem CaCl2, K2CO3, LiCl2, NaCl, e K2SO4. Exemplos de carregadores incluem gel de sílica.

[0004] O princípio da operação de bombas de calor químicas é bem conhecido, ver, por exemplo, US 5.440.889, US 5.056.591, US 4.993.239, US 4.754.805 assim como US 6.634.183. Muitas bombas de calor químicas compreendem pelo menos um sal como uma substância ativa e pelo menos um líquido. Na US 6.634.183 é descrita uma fase sólida de uma substância ativa primariamente localizada dentro de um líquido, enquanto uma fase de solução é capaz de passar o líquido. São fornecidos ainda meios de distribuição tal como uma bomba para fazer a substância ativa separada em estado líquido ou fase de solução passar em contato com um trocador de calor e a substância ativa em estado sólido.

[0005] Uma desvantagem referindo-se ao uso de soluções salinas em processos de absorção é que a corrosão facilmente ocorre. A corrosão tipicamente resulta na formação de gases não condensáveis, principalmente gás hidrogênio (H2), ou ainda a ruptura do material de construção em uma máquina funcionando de acordo com o processo de absorção. Os efeitos de gases de corrosão diminuem ou param o processo de absorção. Um problema em relação à corrosão é que o gás hidrogênio tem que ser purgado do sistema.

[0006] Em processos de absorção conhecidos, o problema da corrosão é difícil de resolver visto que a corrosão pode apenas ser parcialmente inibida, por exemplo, pela adição de inibidores de corrosão diferentes, ajuste do pH ou escolhendo-se um material resistente à corrosão do grupo de metais nobres, e com isso, caros.

[0007] A US 2002/0043649 descreve um esforço para controlar a corrosão em bombas de calor adicionando-se um sal metálico de terras raras ao fluido de trabalho de amônia/água da bomba de calor. Em formas de realização preferidas, o sal metálico de terras raras inclui cério, e as superfícies de aço são cobertas por cera para realçar os efeitos de inibição da corrosão.

[0008] Embora bombas de calor químicas funcionando de acordo com o principal híbrido e envolvendo uma matriz sejam usados com êxito atualmente, ver, por exemplo, os pedidos PCT WO 2007/139476 e WO/2009/102271, a estabilidade em longo prazo ainda pode ser melhorada. Algumas vezes, a migração líquida do sal dentro da matriz pode ocorrer durante períodos de tempo longos. Esta migração de sal causa uma concentração de sal não uniforme na matriz, resultando em um desempenho diminuído da máquina. Além disso, em uma tal máquina, o sal também pode migrar em gotículas líquidas com o fluxo de gás e desse modo contaminam lentamente o condensador/evaporador. Isto afeta o desempenho da bomba de calor negativamente. Assim, com respeito à estabilidade em longo prazo existe campo para melhoramento.

[0009] Ainda outro problema com bombas de calor químicas funcionando de acordo com o princípio híbrido envolvendo uma matriz é que o material de matriz propriamente dito pode ser de um material sensível à corrosão. A corrosão da matriz pode resultar em problemas gerais relacionados à corrosão tais como liberação de gases de corrosão, mas ela também pode resultar na degradação da matriz, um efeito colateral indesejado.

[0010] Em bombas de calor químicas funcionando de acordo com o princípio híbrido envolvendo uma matriz, o transporte de gás durante o carregamento e descarregamento é reduzido pela solução de água salgada que bloqueia os canais de gás na matriz. É desejado reduzir ou eliminar este problema.

[0011] Em bombas de calor químicas funcionando de acordo com o princípio híbrido envolvendo uma matriz, o volume dos canais de gás na matriz varia dependendo da quantidade de líquido absorvido na matriz, esta variação pode levar a efeitos indesejados. É desejado reduzir ou ainda eliminar este problema.

[0012] Em bombas de calor químicas funcionando de acordo com o princípio híbrido envolvendo uma matriz ou funcionando de acordo com princípios de película de queda é sempre benéfico para o bom desempenho ter um contato de superfície grande entre a fase gasosa e o sal. Isto é válido tanto durante o carregamento quanto descarregamento. Assim é desejado aumentar a área de contato entre uma fase gasosa e um sal em uma bomba de calor química funcionando de acordo com o princípio híbrido. Nas presentes bombas de calor químicas funcionando de acordo com o princípio híbrido existe campo para melhoramento com respeito à área de superfície.

[0013] “Água seca” é um material conhecido compreendendo água e nanopartículas hidrofóbicas. O material é um pó de fluxo livre que é preparado misturando-se água, nanopartículas hidrofóbicas, por exemplo, derivados de sílica tais como dimetil sililato de sílica, e ar em velocidades elevadas. A mistura em velocidades elevadas resulta em uma emulsão de água-em-ar, criando partículas onde as nanopartículas são arranjadas incluindo gotículas de água pequenas, agindo como uma barreira entre o ambiente e a água. As gotículas de água são separadas e impedidas de fundir. A emulsão formada é seca e pode ser vertida como um pó de fluxo livre. O conceito de água seca e como a mesma é fabricada foi conhecida desde a década de 60, ver, por exemplo, as patentes US US 3393155 e US 4008170, entretanto nos últimos anos a água seca tem ganhado interesse novamente. Áreas de aplicação para água seca, por exemplo, foram mencionadas como sendo um ingrediente em cosmética, para o armazenamento de gases ou para acelerar reações catalíticas. Um problema com estruturas fabricadas de água seca é que elas tendem a colapsar quando as mesmas são aquecidas de modo que a água evapora. Assim é difícil obter um processo completamente reversível.

[0014] Na técnica anterior existe ainda uma necessidade para um carregador de energia que é fácil, simples e econômico para transportar.

Sumário

[0015] É um objetivo da presente invenção resolver pelo menos alguns dos problemas na técnica anterior e fornecer uma partícula melhorada, um dispositivo melhorado e um método para fabricar a partícula.

[0016] Em um primeiro aspecto é fornecida uma partícula compreendendo uma parte interna e um revestimento externo, a dita parte interna compreende pelo menos uma selecionada de um sal e CaO e o dito revestimento externo compreende nanopartículas hidrofóbicas, em que a partícula tem um tamanho médio de 1 a 1000 μm.

[0017] Em um segundo aspecto é fornecido um dispositivo adaptado para realizar um processo de absorção, o dito dispositivo compreendendo uma partícula, a partícula compreendendo uma parte interna e um revestimento externo, a dita parte interna compreende pelo menos uma selecionada de um sal e CaO e o dito revestimento externo compreende nanopartículas hidrofóbicas, em que a partícula tem um tamanho médio de 1 a 1000 μm.

[0018] É fornecido ainda o uso do sal e/ou CaO revestidos com nanopartículas em um processo de absorção.

[0019] É fornecido ainda um método para fabricar uma partícula compreendendo um sal revestido com nanopartículas.

[0020] As vantagens da invenção incluem que a corrosão é reduzida ou ainda eliminada porque o sal corrosivo é incluído dentro das nanopartículas. A estabilidade em longo prazo de máquinas de absorção é aumentada, visto que sal e/ou CaO são incluídos com as nanopartículas, formando partículas de sal e/ou CaO revestidos. Uma partícula de NCS refere-se a uma partícula compreendendo um sal e/ou CaO revestidos com nanopartículas hidrofóbicas. A formação de uma partícula de NCS para ou essencialmente para a migração de sal tanto na fase gasosa quanto líquida. Durante a operação junto com um líquido volátil, o sal é incluído dentro da partícula e não pode obstruir o fluxo de gás entre as partículas de NCS.

[0021] A área de superfície é aumentada devido ao tamanho pequeno das partículas de NCS. Em uma forma de realização, um contato superficial de 100 vezes maior em máquinas comparáveis na técnica anterior é obtido usando-se a partícula de NCS. As máquinas comparáveis na técnica anterior referem-se a máquinas bem conhecidas tais como máquinas de película de queda e máquinas de pulverização.

[0022] Outra vantagem para máquinas de absorção compreendendo a partícula de NCS da presente invenção é que as presentes partículas de NCS permitem uma ausência de bombas de circulação caras e trocadores de calor caros que corroem com o tempo e requer serviço permanente por exemplo para renovar o tampão de pH e inibidores de corrosão e bombeamento a vácuo/purga de gás hidrogênio que é o resultado da corrosão de um metal.

[0023] Ainda outra vantagem das partículas de NCS é que em certos aspectos elas comportam-se como um sólido e, portanto, qualquer migração de líquido causada pelos gradientes de gravidade e/ou temperatura é interrompida e o problema com uma concentração de sal não uniforme em uma matriz, portanto pode ser superado. Mesmo se expostas a ar úmido, as partículas de NCS não migram ou se fundem formando agregados mas permanecem como um pó de fluxo livre devido à natureza estável da partícula de NCS. Além disso, visto que o sal é incluído na partícula de NCS, o problema da possível corrosão do material de matriz é superado visto que o sal essencialmente não entra em contato com o material de matriz.

[0024] O sal revestido com nanopartículas oferece uma nova possibilidade para máquinas funcionando de acordo com a matriz e princípios híbridos (ver, por exemplo, WO 2007/139476 e WO 2009/102271), visto que o material por si só pode agir como uma matriz, a partícula de NCS desse modo pode substituir o material de matriz caro. O sal revestido com nanopartículas compreende uma parte interna e um revestimento externo, formando uma partícula com uma membrana permeável mantendo o líquido dentro e permitindo que o gás entre ou saia. Assim, nenhuma matriz adicional é necessária em máquinas de absorção funcionando com uma matriz de acordo com o princípio híbrido.

[0025] Ainda outra vantagem é que em uma máquina de absorção a estrutura do canal entre as presentes partículas de NCS permanece constante comparado à técnica anterior onde a estrutura do canal é uma função do conteúdo líquido e resulta na formação de película líquida e término do processo apesar da possível presença de sal seco a granel. As presentes partículas também mantêm essencialmente o mesmo volume independentemente se elas estão cheias de líquido ou são totalmente secas e desse modo nunca ou essencialmente nunca bloqueiam os canais de gás na matriz. A partícula de NCS (em uma forma de realização com um tamanho de 45 a 100 μm) sempre fornece um espaço livre de 40 % pelas regras de geometria.

[0026] Ainda outra vantagem é que o sal e/ou revestido com nanopartículas é caracterizado por sua capacidade para liberar completamente seu conteúdo líquido por influência do calor até uma temperatura alta sem colapsar. Subsequentemente, ele pode recuperar o líquido se vapor e resfriamento estiverem disponíveis. Em uma forma de realização a partícula de NCS pode ser usada em temperaturas acima de 400 °C. Esta capacidade de reciclagem torna, ao contrário da “água seca”, novas aplicações possíveis e a funcionalidade realçada pode ser fornecida a máquinas e processos conhecidos. A “água seca” colapsa quando a água é removida da estrutura.

[0027] Dadas as vantagens acima, percebe-se que as máquinas de absorção são muito bem adequadas para o uso com as presentes partículas de NCS.

[0028] O sal e/ou CaO revestido com nanopartículas hidrofóbicas podem ser facilmente transportados em sacos plásticos, sacos de papel, tambores e não requer recipientes plásticos/metálicos caros e resistentes à corrosão.

Breve descrição dos desenhos

[0029] A invenção é descrita, por via de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que:

[0030] A Fig. 1 mostra uma micrografia de SEM de uma partícula de NCS. A partícula foi fabricada a partir de uma solução de LiBr em água e revestida com sílica que foi modificada por polidimetilsilóxi.

[0031] A Fig. 2 mostra um desenho esquemático de partículas de NCS com e sem moléculas de água.

[0032] A Fig. 3 mostra uma micrografia de SEM de uma partícula de NCS recentemente fabricada de CaO (/Ca(OH)2) revestido com nanopartículas.

[0033] A Fig. 4 mostra uma micrografia de SEM da mesma partícula de NCS como na fig 3 depois de 1300 ciclos.

Descrição detalhada

[0034] Antes da invenção ser divulgada e descrita em detalhe, deve ser entendido que esta invenção não é limitada a compostos, configurações, etapas do método, substratos, e materiais particulares divulgados aqui visto que tais compostos, configurações, etapas do método, substratos, e materiais podem variar um pouco. Também deve ser entendido que a terminologia utilizada aqui é usada para o propósito de descrever formas de realização particulares apenas e não é intencionada a ser limitante visto que o escopo da presente invenção é limitado apenas pelas reivindicações anexas e equivalentes destas.

[0035] Deve ser observado que, como usado neste relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares “um”, “uma” e “o”, “a” incluem referentes no plural a menos que o contexto claramente dite de outro modo.

[0036] Se nada mais for definido, quaisquer termos e terminologia científicos usados aqui são intencionados a terem os significados comumente entendidos por aqueles de habilidade na técnica à qual esta invenção pertence.

[0037] O termo “cerca de” como usado em relação a um valor numérico por toda a descrição e as reivindicações denota um intervalo de exatidão, familiar e aceitável a uma pessoa habilitada na técnica. O dito intervalo é ± 10 %.

[0038] “Tamanho médio” é usado em relação a uma nanopartícula ou uma partícula para denotar a média do tamanho. A definição é fundamentada em substituir uma dada partícula irregularmente formada com uma esfera imaginária que tem o volume idêntico com a partícula irregularmente formada. Este tamanho de partícula com base no volume iguala-se ao diâmetro da esfera que tem o mesmo volume como uma dada partícula irregularmente formada.

[0039] “Higroscópico” é usado aqui para denotar a capacidade de uma substância para atrair moléculas de água ou moléculas com propriedades similares como a água do ambiente adjacente através de absorção ou adsorção.

[0040] “Hidrofóbico” é usado aqui para denotar a propriedade de ser repelente de água, tender a repelir e não absorver água.

[0041] “Nanopartícula” é usada aqui para denotar um objeto localizado com um volume e uma massa. Em particular “nanopartícula” é usado para denotar partículas que formam o revestimento da partícula de NCS. “Nanopartículas” são assim menores do que a partícula de NCS.

[0042] “Partícula de NCS” é usada aqui para denotar um objeto localizado com um volume e uma massa. Em particular “partícula” e/ou “partícula de NCS” são usadas para denotar um objeto compreendendo um sal, objeto este que é revestido com partículas muito pequenas chamadas nanopartículas. Assim a palavra “partícula” pode referir-se a um objeto compreendendo uma parte interna e um revestimento externo, em que o revestimento externo compreende nanopartículas, nanopartículas estas que são menores do que a partícula. NCS é uma abreviação de sal nanorrevestido.

[0043] “Sal” é usado aqui para denotar um composto formado por interação de quantidades equivalentes de um ácido e uma base. O termo “sal” como usado aqui inclui sais alcalinos, isto é, sais que hidrolisam para produzir íons hidróxido quando dissolvidos em água e sais ácidos, isto é, sais que hidrolisam para produzir íons hidrônio em água.

[0044] Na presente invenção um sal e/ou CaO é revestido com nanopartículas hidrofóbicas obtendo uma partícula de NCS.

[0045] Em um primeiro aspecto é fornecida uma partícula compreendendo uma parte interna e um revestimento externo, a dita parte interna compreende pelo menos uma selecionada de um sal e CaO e o dito revestimento externo compreende nanopartículas, em que a partícula tem um tamanho médio de 1 a 1000 μm.

[0046] Deve ser entendido que a partícula compreende pelo menos um revestimento. Assim a partícula pode compreender vários revestimentos. A parte interna da partícula por sua vez pode compreender várias partes diferentes.

[0047] A parte interna compreende pelo menos uma selecionada de um sal e CaO. Em uma forma de realização a parte interna compreende um sal. Em uma forma de realização a parte interna compreende CaO. Uma vantagem de CaO é que temperaturas altas podem ser utilizadas. A pessoa habilitada percebe que quando CaO é utilizado em um processo envolvendo H2O, também Ca(OH)2 está nas partículas de NCS pelo menos durante algumas condições, assim também Ca(OH)2 é abrangido dentro do termo CaO.

[0048] Em geral qualquer sal pode ser usado. O sal é um composto iônico. Em uma forma de realização o sal está em um estado seco. Em uma forma de realização alternativa o sal é hidratado, isto é o sal contém moléculas de água dentro da treliça cristalina. Ainda em outra forma de realização o sal é dissolvido pelo menos parcialmente em água.

[0049] Em uma forma de realização, o sal é higroscópico. Em uma forma de realização o sal é selecionado de cloretos, cloratos, percloratos, brometos, iodetos, carbonatos, e nitratos de lítio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, cobalto, níquel, ferro, zinco, manganês, potássio, e alumínio assim como sulfetos e hidróxidos de lítio, sódio e potássio. Em outra forma de realização o sal é selecionado de Na2S, LiBr, LiCl, CaCl2, e CaBr2. Em uma forma de realização o sal é selecionado de cloreto de magnésio, cloreto de zinco, carbonato de potássio, hidróxido de potássio e hidróxido de sódio. Onde existente todas as versões hidratadas de todos os sais acima também são abrangidas. Como um exemplo não limitante Na2S*9H2O é abrangido.

[0050] As nanopartículas são hidrofóbicas. Em uma forma de realização as nanopartículas compreendem pelo menos um material selecionado de partículas de SiO2 hidrofobicamente modificadas e materiais de carbono. Em uma forma de realização as nanopartículas compreendem partículas de sílica hidrofobicamente modificadas. Partículas de SiO2 hidrofobicamente modificadas abrangem partículas compreendendo SiO2 e que foram modificadas para obter propriedades hidrofóbicas. Em uma forma de realização as nanopartículas hidrofóbicas compreendem SiO2, e são modificadas por compostos hidrofóbicos covalentemente ligados. Em uma forma de realização as nanopartículas compreendem pelo menos um derivado de sílica. Partículas de SiO2 hidrofobicamente modificadas incluem mas não são limitadas a partículas de sílica modificadas com sililato de dimetila.

[0051] O termo material de carbono abrange o material com base em carbono. Exemplos de materiais de carbono incluem, mas não são limitados a grafita e grafeno. Partículas de carbono têm a vantagem de condutividade térmica melhorada comparadas à sílica.

[0052] Em uma forma de realização o tamanho médio das nanopartículas é cerca de 10 nm. Em uma forma de realização o tamanho médio das nanopartículas é de 1 a 50 nm. Em outra forma de realização o tamanho médio das nanopartículas é de 1 a 20 nm.

[0053] Em uma forma de realização as nanopartículas hidrofóbicas são fabricadas de sílica pirogênica modificada. No parágrafo seguinte a fabricação de tais partículas é descrita. A sílica (SiO2) pode ser formada de SiCl4 e H2 em uma chama em mais de 1000 °C. Isto fornece partículas de SiO2 partículas, nanopartículas primárias na faixa de tamanho de cerca de 5 a 50 nm. As nanopartículas primárias podem fundir entre si para formar agregados maiores tipicamente de 100 a 1000 nm em tamanho. Em algumas formas de realização os agregados maiores de nanopartículas são estruturas alongadas. O tamanho de partícula para as nanopartículas refere-se às nanopartículas primárias antes que sejam agregadas em estruturas maiores. As partículas de SiO2 são modificadas em uma fase gasosa com ligações de Si-O-Si às partículas. Grupos -Si-OH na superfície das partículas são reagidos com grupos X-Si- nos modificadores, onde X é um átomo de halogênio para obter uma ligação covalente entre o modificador e a partícula. Modificadores incluem, mas não são limitados a organoclorossilanos tais como dimetilclorossilano, polidimetilsiloxanos, hexametildisilazano, e alquilsilanos de cadeia longa tais como octilsilanos. Esta modificação fornece partículas de sílica hidrofóbicas. Em uma forma de realização as partículas de sílica hidrofóbicas têm 1 grupo -Si-OH por 1 nm2. Em uma forma de realização alternativa as partículas de sílica hidrofóbicas têm 0,5 grupo -Si-OH por 1 nm2.

[0054] Dados físicos típicos para as nanopartículas de sílica hidrofobicamente modificadas fabricadas como descrito no parágrafo prévio são como segue: área de superfície BET medida de acordo com DIN EN ISO 9277/DIN 66132 varia de cerca de 90 a cerca de 250 m2/g. O pH em uma dispersão a 4 % em uma mistura 1:1 de água:metanol medido de acordo com DIN EN ISO 787-9 varia de cerca de 3,8 a cerca de 8,0. A densidade condensada medida de acordo com DIN EN ISO 787/11 varia entre cerca de 40 a cerca de 70 g/I. A perda de peso durante a secagem por 2 h a 105 °C medida de acordo com DIN EN ISO 787-2 varia entre cerca de menos do que 0,5 % em peso a menos do que cerca de 1,5 % em peso. O teor de carbono medido de acordo com DIN EN ISO 3262-20 varia de cerca de 1,0 a cerca de 4,5 % em peso.

[0055] As partículas de NCS têm em uma forma de realização um tamanho médio na faixa de 20 a 100 μm, incluindo o revestimento. Em uma forma de realização alternativa as partículas de NCS têm um tamanho médio de 5 a 500 μm. O tamanho médio das partículas de NCS sempre inclui o revestimento. Deve ser entendido que as partículas de NCS podem aglomerar a grupos compreendendo muitas partículas de NCS. O tamanho de partícula médio é medido sem aglomeração das partículas de NCS.

[0056] Em uma forma de realização a partícula compreende ainda pelo menos um líquido. Em uma forma de realização a parte interna da partícula compreende pelo menos um líquido. Em uma forma de realização a partícula compreende ainda água.

[0057] Em um segundo aspecto é fornecido um dispositivo adaptado para realizar um processo de absorção, o dito dispositivo compreendendo pelo menos uma partícula, em que a dita partícula compreende uma parte interna e um revestimento externo, em que a dita parte interna compreende pelo menos uma selecionada do grupo consistindo em um sal e CaO e em que o dito revestimento externo compreende nanopartículas, e em que a dita partícula tem um tamanho médio de 1 a 1000 μm.

[0058] Em uma forma de realização o dispositivo é uma bomba de calor química de absorção. Em uma forma de realização o dispositivo é um aparelho para resfriamento adaptado para utilizar um processo de absorção. Em uma forma de realização o dispositivo é uma máquina para captar calor em excesso adaptado para utilizar um processo de absorção. Em uma forma de realização o dispositivo é um dispositivo para armazenamento de energia adaptado para utilizar um processo de absorção. Em uma forma de realização o dispositivo é um coletor solar térmico adaptado para utilizar um processo de absorção. Em uma forma de realização o dispositivo é um tijolo para telhado ou painel de cobertura de telhado para a produção de resfriamento e aquecimento adaptado para utilizar um processo de absorção.

[0059] É fornecido ainda o uso de uma partícula como descrito acima em um processo de absorção. Em uma forma de realização o processo de absorção é realizado em uma bomba de calor química.

[0060] Em uma forma de realização uma partícula como descrito acima é usada como armazenamento de energia química. Em uma forma de realização do armazenamento a dita parte interna compreende CaO. CaO é vantajoso para usar como armazenamento de energia química visto que temperaturas altas podem ser utilizadas. Uma diferença de temperatura alta ΔT fornece eficiência alta.

[0061] É fornecido ainda um método para fabricar uma partícula compreendendo uma parte interna e um revestimento externo, a dita parte interna compreendendo pelo menos uma selecionada do grupo consistindo em um sal e CaO e o dito revestimento externo compreendendo nanopartículas hidrofóbicas, o dito método compreendendo as etapas: a) misturar pelo menos uma selecionada de um sal e CaO com nanopartículas hidrofóbicas, e b) misturar com energia suficiente para obter partículas compreendendo pelo menos uma selecionada de um sal e CaO revestidos com nanopartículas.

[0062] Em uma forma de realização o pelo menos uma selecionada de um sal e CaO e as nanopartículas são misturadas junto com pelo menos um líquido na etapa a). Em uma forma de realização alternativa o sal e/ou CaO é misturado com as nanopartículas sem adicionar qualquer líquido.

[0063] A partícula de NCS tem vários campos de uso. Um exemplo não limitante é o uso em um dispositivo adaptado para realizar um processo de absorção, o dito dispositivo compreendendo um sal revestido com nanopartículas.

[0064] Em uma forma de realização a partícula compreende pelo menos um líquido. Em uma forma de realização o líquido compreende água. Em uma forma de realização o líquido é água. A maioria do líquido reside na parte interna da partícula. O revestimento é permeável ao líquido. Solventes possíveis além de água incluem, mas não são limitados a metanol, etanol, amônia, metilamina, etilamina, e CO2 líquido.

[0065] Sem desejar estar ligado por qualquer teoria científica particular o inventor acredita que as nanopartículas são atraídas à parte interna da partícula por uma força atrativa (força de Debye) entre um dipolo e um dipolo induzido. O sal com ou sem água exibe um dipolo, ao passo que as nanopartículas possuem uma polarizabilidade. Assim as nanopartículas são preferivelmente escolhidas de materiais que são polarizáveis.

[0066] As partículas de NCS deveriam flutuar se colocadas na superfície da água. É possível testar partículas de NCS fabricadas depois do revestimento por partículas de NCS suavemente colocadas na superfície da água. Se as partículas de NCS flutuam na superfície de ar-água as partículas de NCS são boas. Se as partículas de NCS não flutuam um pouco o processo de fabricação pode ser prejudicado, ou o material de partida pode ser inadequado.

[0067] A partícula de NCS é um material interessante para muitas áreas de aplicação, em particular para processos de absorção.

[0068] Com a partícula de NCS da presente invenção, a corrosão é muito reduzida e ainda materiais muitos sensíveis à corrosão tais como alumínio poderiam ser considerados para o uso como material para uma máquina funcionando de acordo com o processo de absorção. A razão para isto é que o sal essencialmente fica dentro da barreira de nanopartículas devido à tensão superficial forte; o revestimento da nanopartícula é apenas permeável à fase gasosa do solvente. O sal desse modo nunca ou a um grau muito limitado entra em contato com o material sensível à corrosão.

[0069] Com as características de corrosão reduzida da partícula de NCS da presente invenção, um processo de absorção também pode ser realizado em pressão atmosférica em oposição a um ambiente de vácuo. Se o sal não foi revestido com as nanopartículas, os teores de oxigênio no ar atmosférico diminuiriam o tempo de vida do processo de absorção devido à corrosão pesada. A partícula de NCS da presente invenção, portanto abre muitas áreas de aplicação novas para processos de absorção compreendendo um sal.

[0070] Além disso, em processos de absorção atuais, superfícies de troca de calor grandes, preferivelmente compreendendo um metal, são necessárias para criar superfícies de contato grandes entre o sal e a fase gasosa do solvente assim como para criar um transporte de calor eficaz para e a partir do solvente. Também, partes móveis em uma máquina de absorção, tais como bombas usadas para criar uma película de queda, são usadas para aumentar as superfícies de contato. Separando- se e incluindo-se o sal dentro de uma camada de nanopartículas, a superfície de contato entre o sal e o solvente na fase gasosa é automaticamente aumentada. Desse modo, a transferência de calor para e a partir do solvente pode ser realizada por contato direto entre o sal e a fase gasosa do solvente, sem nenhuma superfície de troca de calor adicional. Além disso, a necessidade para usar bombas e a técnica de película de queda é reduzida ou ainda eliminada.

[0071] Preparando-se um sal revestido, o sal adquire novas características. As novas características da partícula de NCS da invenção resultam em novas áreas de aplicação para sais em processos de absorção. Por exemplo, as partículas de NCS podem ser bombeadas do mesmo modo como um líquido puro ou um pó de fluxo livre e em outras palavras podem ser distribuídas do mesmo modo como aquecimento e resfriamento regionais, onde água pura é normalmente usada. Um sal não revestido seria impossível para aplicar em aquecimento ou resfriamento regionais, mas o sal revestido reduz a corrosão no processo consideravelmente, tem densidade de energia 10 vezes mais alta do que água pura e não causa nenhuma cristalização de partículas de sal no processo de bombeamento. A partícula de NCS pode armazenar energia quimicamente ligada que pode ser liberada quando e onde necessário, gerando aquecimento ou resfriamento. Visto que a partícula de NCS tem uma densidade de energia alta e essencialmente não perde sua energia com o passar do tempo se armazenada apropriadamente, o material pode ser transportado por distâncias longas. A partícula de NCS, por exemplo, pode ser carregada (aquecida) onde existe energia em excesso, por exemplo, indústria, longe do usuário final, e mais tarde ser transportada e descarregada onde a energia é necessária.

[0072] Ao contrário de aquecimento e resfriamento regionais convencionais, apenas 1/10 de um diâmetro de tubo normal é necessário para distribuir uma quantidade conhecida de energia com a partícula de NCS comparada à água pura líquida. Isto é porque a partícula revestida tem 10 vezes a densidade de energia comparada à água pura líquida devido à capacidade de bombeamento de calor da partícula de NCS. Além disso, os tubos de distribuição para aquecimento ou resfriamento regionais quando do uso da partícula de NCS da presente invenção podem ser produzidos em material plástico barato e não adquirem nenhum isolamento visto que o material da partícula de NCS contém energia latente em oposição à energia sensível. Visto que um tubo de um sistema de distribuição usando partículas de NCS não precisa ser colocado em um ambiente protegido contra congelamento, os tubos ao contrário, podem ser colocados no solo do mesmo modo como um cabo de fibra óptica. Nenhum tubo especial para aquecimento ou resfriamento é necessário e visto que aquecimento e resfriamento não são usados simultaneamente, o tubo de distribuição pode ser dimensionado apenas com base na necessidade média para aquecimento.

[0073] Áreas de aplicação para a partícula de NCS incluem, mas não são limitadas a: • Bombas de calor químicas de absorção para propósitos de resfriamento e aquecimento, • Bombas de calor químicas de absorção funcionando de acordo com o princípio híbrido (ver, por exemplo, WO 2007/139476 e WO 2009/102271) para propósitos de resfriamento, aquecimento e armazenamento de energia, • Máquinas que usam processos de absorção para resfriamento dessecante e controle de umidade para clima interior desejável, • Instalações dessecantes e controle de umidade para clima interior desejável, • Captação e armazenamento de calor em excesso ou calor residual de, por exemplo, indústria ou veículos a serem usados para aquecimento ou resfriamento para usuários finais tais como indústria, hospitais, escritórios ou residências privadas. • Calor captado de armazenamento para uso posterior. • As partículas de NCS podem ser usadas ao invés de água como um carregador de energia, estendendo a capacidade em uma grade de aquecimento regional, de conter também resfriamento regional. Em tal grade com as presente partículas de NCS como carregador de energia a tubulação pode ser reduzida devido à densidade de energia significantemente mais alta comparada à água. • Para usar as presentes partículas de NCS como armazenamento de energia ou armazenamento sazonal para energia solar ou indústria de calor residual, a serem usados por indústria, hospitais, escritórios, ou residências privadas, • Limpeza ou armazenamento de gases de escape perigosos tais como metano, hidrogênio, dióxido de carbono, óxido de carbono e outros gases de motores de combustão em veículos, indústria ou outras fontes de emissão de gás. Permitir uma regeneração subsequente das presentes partículas de NCS quando os gases perigosos são colocados fora de perigo de áreas por exemplo densamente populadas para um lugar onde os gases seguramente podem ser tratados, • Conversão de coletores solares térmicos de aquecimento único, tanto para propósitos de aquecimento quanto de resfriamento, • Tijolo para telhado e painéis de cobertura de telhado podem com as presente partículas de NCS obter funcionalidade estendida e este material de construção pode ser usado para a produção de resfriamento e aquecimento à construção, • Produção de água potável a partir de ar úmido por meio de coletores solares térmicos convertidos, tijolos para telhados e painéis de cobertura de telhado com as presentes partículas de NCS, • Manutenção da umidade exata em arquivos, museus e outros lugares relevantes, • Extinção de chamas, especialmente em equipamento eletrônico, onde as presentes partículas de NCS podem ser regeneradas por umidade e usadas novamente.

[0074] Uma característica comum para muitas áreas de aplicação é que a partícula de NCS é usada em um processo de absorção. Um líquido volátil em fase gasosa é absorvido pelo sal revestido em uma reação exotérmica. Quando o sal revestido contendo o líquido volátil é aquecido, o líquido é liberado como um gás em uma reação endotérmica.

[0075] Outras características e usos da invenção e suas vantagens associadas estarão evidentes a uma pessoa habilitada na técnica na leitura da descrição e dos exemplos.

[0076] Deve ser entendido que esta invenção não é limitada às formas de realização particulares mostradas aqui. Os exemplos seguintes são fornecidos para propósitos ilustrativos e não são intencionados a limitar o escopo da invenção visto que o escopo da presente invenção é limitado apenas pelas reivindicações anexas e equivalentes destas.

[0077] Exemplos

[0078] Exemplo 1

[0079] Em um experimento 95 partes de uma solução aquosa de LiBr (32 % em peso) foram vertidas em um misturador do tipo OBH Nordica de 1,5 L e 5 partes de um derivado de sílica hidrofóbico foi adicionado à solução salina. A mistura foi realizada a > 10 000 rpm durante três intervalos, cada intervalo durando aproximadamente 30 s. O material resultante foi um pó branco seco e de fluxo livre. O sal revestido com nanopartículas foi depois tratado com calor.

[0080] Exemplo 2 - Propriedades de corrosão de um sal revestido com nanopartículas em cobre, aço e alumínio

[0081] O sal revestido com nanopartículas foi preparado de acordo com o exemplo 1 acima. O teor de LiBr original na solução aquosa foi 32 % em peso.

[0082] Uma colher de chá do sal revestido com nanopartículas foi colocada em três metais diferentes:

[0083] • cobre

[0084] • aço

[0085] • alumínio

[0086] Os metais foram aquecidos em um ambiente atmosférico em um forno a 300 °C por cerca de 1 hora.

[0087] Por razões comparativas, uma solução aquosa de 32 % em peso de LiBr foi vertida em uma folha de cobre e aquecida em uma placa térmica por cerca de 15 minutos (menos do que 300 °C).

[0088] A corrosão ocorreu rapidamente na folha de cobre quando a solução salina aquosa foi usada. Uma cor azul/verde de produtos de oxidação torna-se muito clara e um furo foi formado na folha. A folha de cobre que foi exposta ao sal revestido com nanopartículas não mostrou nenhum sinal de corrosão.

[0089] Nenhuma das folhas metálicas de aço e alumínio mostrou quaisquer sinais de corrosão quando sendo expostas ao sal revestido com nanopartículas.

[0090] Exemplo 3 - Reversibilidade do sal revestido com nanopartículas quando usado em um processo de absorção

[0091] O sal revestido com nanopartículas foi preparado de acordo com o exemplo 1 acima. O teor de LiBr original na solução aquosa foi 32 % em peso. Um reator em uma máquina de absorção em escala pequena foi cheio com 50 gramas do sal revestido com nanopartículas, o sal revestido com nanopartículas desse modo contendo 34 gramas de água. O reator foi conectado a um condensador/evaporador por intermédio de um canal de transporte de gás. O condensador/evaporador foi cheio com 100 gramas de água.

[0092] A máquina de absorção foi carregada aquecendo-se o reator até 120 a 150 °C durante 4 a 12 horas com um dissipador de calor no lado do condensador/evaporador de aproximadamente 6 °C.

[0093] A máquina de absorção foi descarregada aquecendo-se o condensador/evaporador até 17 °C enquanto tendo um dissipador de calor de aproximadamente 25 a 30 °C conectado ao reator.

[0094] Durante o carregamento, a água evapora do sal revestido com nanopartículas e é transportada como vapor d’água ao condensador/evaporador onde o vapor condensa e forma água pura líquida. O processo de carregamento pode ser continuado até que não exista nenhuma água deixada no sal revestido com nanopartículas. Dá impressão de como se o sal revestido com nanopartículas não altera sua aparência ou quebra em partículas e nanopartículas de sal separadas. Além disso, durante a descarga o sal “seco” revestido com nanopartículas pode absorver novamente vapor d’água que chega do condensador/evaporador sem mudar sua aparência e enquanto ainda sendo um pó seco.

[0095] Medições da reversibilidade do sal revestido com nanopartículas foram feitas durante o processo de absorção descrito acima. Depois do carregamento, o reator foi pesado em uma escala exata para investigar quanta água que foi deixada no sal revestido com nanopartículas. Depois do descarregamento, o reator foi pesado mais uma vez para investigar quanta água que voltou para o sal revestido com nanopartículas no reator. Dois módulos paralelos onde conduzindo ao mesmo tempo.

[0096] As mudanças mostradas na tabela abaixo dependem de variações em condições ambientes. Entretanto, com o passar do tempo os testes em ambos os módulos mostram que o mesmo teor ou mais teor de água gradualmente volta ao reator. O aumento gradual pode significar que a faixa utilizável de utilização possível (absorvendo água) do sal revestido com nanopartículas é sempre bem acima da faixa normal.

[0097] Os resultados acima confirmam a reversibilidade relativa à absorção e dessorção de água para o sal revestido com nanopartículas.

[0098] O teste também foi realizado com temperatura de carregamento tão alta quanto 190 °C para mostrar a estabilidade do sal revestido com nanopartículas a temperaturas altas.

[0099] Exemplo 4 - Contaminação por meio de migrações de gotículas de sal ao condensador/evaporador

[00100] O sal revestido com nanopartículas foi preparado de acordo com o exemplo 1 acima. Um reator em uma máquina de absorção em escala pequena foi cheio com o sal revestido com nanopartículas. O reator foi conectado a um condensador/evaporador por intermédio de um canal de transporte de gás. Como uma barreira entre o reator e o condensador/evaporador, um enchedor com poros grandes o bastante para impedir que o sal revestido com nanopartículas escape ao condensador/evaporador foi colocado.

[00101] A máquina de absorção foi carregada aquecendo-se o reator até 120 a 150 °C durante 4 a 12 horas com um dissipador de calor no lado do condensador/evaporador de aproximadamente 6 °C.

[00102] Durante o carregamento, a água evapora do sal revestido com nanopartículas e é transportada ao condensador/evaporador por intermédio do canal de transporte de gás. No condensador/evaporador, o vapor d’água condensa à água líquida.

[00103] Depois que o carregamento foi concluído, o condensador/evaporador foi aberto e a água líquida foi analisada quanto aos íons de sal possíveis para investigar se qualquer um do sal foi transportado com o vapor d’água ao condensador/evaporador.

[00104] Três amostras líquidas foram preparadas em três béqueres: a) água contaminada a uma amostra de uma máquina da técnica anterior; b) água do condensador/evaporador de uma máquina com sal revestido com nanopartículas; c) água destilada - referência. A presença de traços de sal (brometo de lítio no presente exemplo) pode ser determinada por meio de um reagente de nitrato de prata. O nitrato de prata forma um brometo de prata não solúvel que desenvolve como uma cor leitosa/opaca. LiBr + AgNO3 ^ AgBr^ + LÍNO3

[00105] O reagente de nitrato de prata foi adicionado a todos os três béqueres. O caso a) revelou a presença de íons brometo no líquido. Os casos b) e c) revelaram a ausência de íons brometo no líquido, isto é a água do condensador/evaporador do presente exemplo foi completamente pura e limpa de quaisquer íons de sal, isto é o sal permanece dentro da rede de nanopartículas na partícula de NCS.

[00106] A migração de microgotículas de solução salina dentro da máquina pode desse modo, ser interrompida usando-se o material de NCS, devido às forças de ligação do sal dentro do sal revestido com nanopartículas.

[00107] Exemplo 5 - Canais abertos para penetração de gás

[00108] Canais abertos garantem o acesso do gás para interação com o sal revestido com nanopartículas. O tamanho dos canais permanece o mesmo e não muda com o tempo. A superfície de contato grande (700 a 1000 cm2/cm3) garante a interação eficaz entre o sal revestido com material de nanopartículas e gás.

[00109] Exemplo 6

[00110] Quatro tipos diferentes de partículas de NCS foram preparados a partir de LiCl, Na2S * 9H2O, CaO, e LiBr respectivamente. As nanopartículas foram partículas de sílica com grupos polidimetilsilóxi covalentemente ligados à superfície.

[00111] Para as nanopartículas a área de superfície BET medida de acordo com DIN EN ISO 9277/DIN 66132 foi cerca de 120 m2/g. O pH em uma dispersão a 4 % em uma mistura a 1:1 de água:metanol medida de acordo com DIN EN ISO 787-9 variou de cerca de 4,0 a cerca de 6,0. A densidade condensada medida de acordo com DIN EN ISO 787/11 foi cerca de 50 g/I. A perda de peso na secagem por 2 h a 105 °C medida de acordo com DIN EN ISO 787-2 foi menor do que cerca de 0,6 % em peso. O teor de carbono medido de acordo com DIN EN ISO 3262-20 foi cerca de 4,5 % em peso.

[00112] O sal e as nanopartículas foram misturados em um misturador do tipo OBH Nordica de 1,5 L. A mistura foi realizada a > 10 000 rpm durante três intervalos, cada intervalo durando aproximadamente 30 s. O material resultante foi um pó de fluxo livre uniforme que não umedeceu em água.

[00113] Exemplo 7

[00114] Em um experimento 98 partes de CaO sólido foram colocadas em um misturador do tipo OBH Nordica de 1,5 L e 2 partes de um derivado de sílica hidrofóbico também foram adicionadas. A mistura foi realizada a > 10 000 rpm durante um intervalo de aproximadamente 30 s. O material resultante foi um pó levemente cinza seco e de fluxo livre.

[00115] Para as nanopartículas a área de superfície BET medida de acordo com DIN EN ISO 9277/DIN 66132 foi cerca de 120 m2/g. O pH em uma dispersão a 4 % em uma mistura a 1:1 de água:metanol medido de acordo com DIN EN ISO 787-9 variou de cerca de 4,0 a cerca de 6,0. A densidade condensada medida de acordo com DIN EN ISO 787/11 foi cerca de 50 g/I. A perda de peso na secagem por 2 h a 105 °C medida de acordo com DIN EN ISO 787-2 foi menor do que cerca de 0,6 % em peso. O teor de carbono medido de acordo com DIN EN ISO 3262-20 foi cerca de 4,5 % em peso.

[00116] Exemplo 8

[00117] Em um experimento 93 partes de uma solução aquosa de LiCl (40 % em peso) foram vertidas em um misturador do tipo OBH Nordica de 1,5 L e 7 partes de um derivado de sílica hidrofóbico foram adicionadas à solução salina. A mistura foi realizada a > 10 000 rpm durante dois intervalos, cada intervalo durando aproximadamente 30 s. O material resultante foi um pó branco seco e de fluxo livre. O sal revestido com nanopartículas foi depois tratado com calor.

[00118] Para as nanopartículas a área de superfície BET medida de acordo com DIN EN ISO 9277/DIN 66132 foi cerca de 120 m2/g. O pH em uma dispersão a 4 % em uma mistura a 1:1 de água:metanol medido de acordo com DIN EN ISO 787-9 variou de cerca de 6,5 a cerca de 8,0. A densidade condensada medida de acordo com DIN EN ISO 787/11 foi cerca de 200 g/I. A perda de peso na secagem por 2 h a 105 °C medida de acordo com DIN EN ISO 787-2 foi menor do que cerca de 0,6 % em peso. O teor de carbono medido de acordo com DIN EN ISO 3262-20 foi cerca de 2,8 % em peso.

[00119] Exemplo 9 - Estabilidade da partícula do CaO revestido com nanopartículas quando usado em um processo de absorção

[00120] O CaO revestido com nanopartículas foi preparado de acordo com o exemplo 7 acima. Um reator composto de prato de cobre pequeno em uma máquina de absorção em escala pequena fabricada de vidro foi cheio com 0,4 grama do CaO revestido com nanopartículas. O reator foi conectado a um condensador/evaporador por intermédio de um canal de transporte de gás. O condensador/evaporador foi cheio com 0,5 grama de água.

[00121] O tubo de absorção foi carregado aquecendo-se o reator até 370 a 400 °C durante 1 minuto com um aquecedor de indução. Um dissipador de calor no lado do condensador/evaporador é um ar ambiente de aproximadamente 21 °C.

[00122] A máquina de absorção foi descarregada durante 3 minutos desligando- se o aquecedor de indução. O condensador/evaporador foi mantido na temperatura ambiente aproximadamente até 21 °C durante a descarga.

[00123] Durante o carregamento, hidróxido de cálcio revestido com nanopartículas decompõe em CaO revestido com nanopartículas e a água que evapora e é transportada como vapor ao lado do condensador/evaporador de um tubo de vidro onde o vapor condensa e forma água pura líquida. Dá impressão de como se o CaO revestido com nanopartículas não altera sua aparência ou quebra em partículas e nanopartículas de óxido separadas. Além disso, durante a descarga o CaO “seco” revestido com nanopartículas pode absorver novamente vapor d’água que chega do condensador/evaporador sem mudar sua aparência e enquanto ainda sendo um pó seco.

[00124] O estudo da estabilidade do CaO revestido com nanopartículas foi feito durante o processo de absorção descrito acima. As imagens do microscópio eletrônico de CaO/Ca(OH)2 revestido com nanopartículas foram feitas depois de 1300 ciclos de carga/descarga e comparadas com imagens do microscópio eletrônico de CaO/Ca(OH)2 revestido com nanopartículas sem ciclos. O CaO/Ca(OH)2 revestido com nanopartículas sem ciclos e a imagem de SEM X10000 são mostrados na Fig 3 e depois de 1300 ciclos na Fig 4. A estrutura de CaO/Ca(OH)2 revestido com nanopartículas permanece a mesma.

[00125] Exemplo 10 - Reversibilidade do CaO revestido com nanopartículas quando usado em um processo de absorção

[00126] O CaO revestido com nanopartículas foi preparado de acordo com o exemplo 7 acima. Uma máquina de absorção foi construída e consistiu em um tubo do reator e uma unidade de condensador/evaporador. Um reator composto de tubo de aço com 70 mm de diâmetro interno e equipado com um canal de vapor de 40 mm diâmetro composto de malha de cobre. O reator contém 300 gramas de CaO revestido com nanopartículas colocados entre a parede do tubo do reator e o canal de vapor. O reator foi conectado a um condensador/evaporador por intermédio de um canal de transporte de gás equipado com um manômetro e uma conexão por bomba de vácuo. O condensador/evaporador foi cheio com 250 gramas de água. O processo de carga/descarga é realizado a vácuo. A pressão é controlada por um manômetro.

[00127] O tubo de absorção foi carregado aquecendo-se o reator até 470 °C durante 12 horas em um forno. Um dissipador de calor no lado do condensador/evaporador é um ar ambiente de aproximadamente 21 °C.

[00128] A máquina de absorção foi descarregada durante 3 horas. A temperatura do condensador/evaporador foi mantida entre 60 e 70 °C. A elevação da temperatura do reator foi registrada continuamente com sensor de temperatura. A mudança de massa do condensador/evaporador foi medida durante o ciclo de descarga.

[00129] 30 ciclos foram realizados de acordo com 110 a 111. A mudança de massa do condensador/evaporador constituiu 96,0 a 97,0 gramas a cada ciclo. A temperatura de pico do reator variou entre 380 e 420 °C quando a temperatura de partida do reator (no começo da descarga) variou entre 270 e 320 °C. Portanto nenhuma degradação no desempenho foi medida.

[00130] O tubo do reator foi aberto depois de 27 ciclos de modo a inspecionar a qualidade do pó consistindo em CaO revestido com nanopartículas. O pó possui a mesma cor como no início e não inclui aglomerados “duros”.

[00131] Exemplo 11

[00132] Em um experimento 90 partes de CaO sólido foram colocadas em um misturador do tipo OBH Nordica de 1,5 L e 10 partes de uma nanopartícula de grafita do tipo MKNCG-400 MK Impex Corp. A mistura foi realizada a > 10 000 rpm durante dois intervalos de aproximadamente 30 s. O material resultante foi um pósemelhante a cinzas seco e de fluxo livre.

Claims

1. Bomba de calor química de absorção, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma partícula, em que a dita partícula compreende uma parte interna e um revestimento externo, em que a dita parte interna compreende pelo menos um selecionado do grupo consistindo em um sal e CaO e em que o dito revestimento externo compreende nanopartículas hidrofóbicas, e em que a dita partícula tem um tamanho médio de 1 a 1000 μm.

2. Bomba de calor química de absorção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito sal é higroscópico.

3. Bomba de calor química de absorção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que o dito sal é selecionado do grupo consistindo em cloretos, cloratos, percloratos, brometos, iodetos, carbonatos, e nitratos de lítio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, cobalto, níquel, ferro, zinco, manganês, potássio, e alumínio, assim como sulfetos e hidróxidos de lítio, sódio e potássio.

4. Bomba de calor química de absorção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dito sal é selecionado do grupo consistindo em Na2S, LiBr, LiCl, CaCl2, e CaBr2.

5. Bomba de calor química de absorção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as ditas nanopartículas compreendem pelo menos um material selecionado do grupo consistindo em partículas de SiO2 hidrofobicamente modificadas e materiais de carbono.

6. Bomba de calor química de absorção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as ditas nanopartículas hidrofóbicas compreendem SiO2, e são modificadas por compostos hidrofóbicos covalentemente ligados.

7. Bomba de calor química de absorção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a dita partícula compreende ainda pelo menos um líquido.

8. Bomba de calor química de absorção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a dita partícula compreende ainda água.

9. Bomba de calor química de absorção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as nanopartículas hidrofóbicas compreendem pelo menos um material de carbono selecionado dentre o grupo que consiste em grafite e grafeno.

10. Uso de uma partícula, em que a dita partícula compreende uma parte interna e um revestimento externo, a dita parte interna compreende pelo menos um selecionado do grupo consistindo em um sal e CaO e em que o dito revestimento externo compreende nanopartículas hidrofóbicas, e em que a dita partícula tem um tamanho médio de 1 a 1000 μm, caracterizado pelo fato de ser em um processo de absorção que é realizado em uma bomba de calor química.

11. Método para fabricar uma partícula compreendendo uma parte interna e um revestimento externo, a dita parte interna compreendendo pelo menos um selecionado do grupo consistindo em um sal e CaO e o dito revestimento externo compreendendo nanopartículas hidrofóbicas, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas: a) misturar pelo menos um selecionado de um sal e CaO com nanopartículas hidrofóbicas, e b) misturar com energia suficiente para obter partículas compreendendo pelo menos uma selecionada dentre um sal e CaO revestido com nanopartículas.

12. Método de acordo com reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um selecionado de um sal e CaO e as nanopartículas são misturados junto com pelo menos um líquido na etapa a).

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito líquido é água.