BRPI0709837A2

BRPI0709837A2 - mÉtodo, dispositivo e sistema para a conversço de energia

Info

Publication number: BRPI0709837A2
Application number: BRPI0709837-5A
Authority: BR
Inventors: Klaus Wolter
Original assignee: Klaus Wolter
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2011-07-26
Also published as: EP2002119A1; CA2645239A1; BRPI0709837B1; HK1131422A1; US20090288410A1; TNSN08384A1; AU2007233772A1; EP2002119B1; WO2007113200A1; PT2002119T; CA2645239C; RU2443872C2; SG170818A1; MA30381B1; MY150185A; IL194045A; US8393153B2; LT2002119T; RU2008143225A; JP2009531594A

Abstract

<B>MÉTODO, DISPOSITIVO E SISTEMA PARA A CONVERSçO DE ENERGIA<D>Para a conversão de energia, um meio carreador não gasoso é inicialmente convertido em um meio carreador gasoso por meio da introdução de uma energia térmica, de modo que o meio carreador gasoso suba e produza uma energia potencial. Em seguida, o meio carreador gasoso é convertido novamente a uma altura não especificada em um meio carreador não gasoso. A energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado poderá em seguida ser convertida em uma outra forma de energia desejada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO,DISPOSITIVO E SISTEMA PARA A CONVERSÃO DE ENERGIA"

A presente invenção refere-se a um método, a um dispositivo ea um sistema para a conversão de energia.

Um exemplo de dispositivo de conversão de energia é uma cen-tral elétrica com chaminé solar. Em uma central elétrica com chaminé solar,o ar é aquecido pelo sol e suprido para uma chaminé na qual o ar se eleva.Uma turbina disposta na chaminé pode gerar força elétrica a partir do fluxode ar.

A presente invenção se baseia na consideração de que nestes eem dispositivos similares para converter energia, a energia presente não éutilizada de uma maneira ótima.

A presente invenção provê uma abordagem adicional ou alterna-tiva à conversão da energia térmica existente, que permite que a conversãoseja realizada de uma forma mais eficiente do que no caso destes dispositi-vos conhecidos.

É proposto um método para a conversão de energia compreen-dendo as seguintes etapas:

a) a conversão de um meio carreador não gasoso em um meiocarreador gasoso por meio da introdução de uma energia térmica de modoque o meio carreador gasoso suba e produza uma energia potencial;

b) a retro-conversão do meio carreador gasoso a uma altura es-pecificada em um meio carreador não gasoso, e

c) a conversão da energia potencial do meio carreador não ga-soso recuperado em uma outra forma de energia.

Além disso, é proposto um dispositivo para a conversão de e-nergia. O dispositivo compreende uma cavidade. O dispositivo compreendeainda um trocador de estado de agregação disposto na extremidade inferiorda cavidade e configurado para converter um meio carreador não gasoso emum meio carreador gasoso por meio da introdução de uma energia térmicade modo que o meio carreador se eleve na cavidade e produza uma energiapotencial. O dispositivo compreende ainda um coletor disposto na extremi-dade superior da cavidade e configurado para coletar um meio carreadornão gasoso recuperado do meio carreador gasoso. O dispositivo compreen-de ainda uma disposição de conversão de energia configurada para conver-ter a energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado em umaoutra forma de energia.

Finalmente, é proposto um sistema que compreende tal disposi-tivo e ainda um dispositivo configurado para recuperar a energia térmica tor-nada disponível ao trocador de estado de agregação.

Propõe-se, portanto, que a energia térmica presente seja utiliza-da de modo a produzir uma energia potencial que poderá ser então converti-da novamente em uma forma de energia desejada. A energia potencial érecuperada no sentido de que um meio carreador não gasoso, isto é, sólidoou líquido, muda para um estado de agregação gasoso e se eleva, como umresultado. Retro-convertido a um estado de agregação não gasoso, o meiocarreador com uma energia potencial introduzida torna-se então disponívelpara uma recuperação de energia.

É uma vantagem da presente invenção que a mesma permiteuma conversão de energia eficiente da energia térmica existente em umaoutra forma de energia desejada. A mesma pode ainda ser implementadacom dimensões estruturais relativamente pequenas.

Em uma seleção adequada da energia térmica introduzida, apresente invenção pode ser ainda implementada de modo que a mesma sejatotalmente isenta de emissões. Em geral, no entanto, qualquer fonte de e-nergia pode ser usada para se obter a energia térmica requerida. A energiatérmica introduzida pode ser recuperada a partir de um calor geotérmico, docalor da água, do calor do ar, de um carreador de energia fóssil, de um car-reador de energia nuclear e/ou da energia solar.

A energia térmica pode ser introduzida exclusivamente no pontode saída do meio carreador que sobe, de acordo com o dispositivo, portanto,exclusivamente através do trocador de estado de agregação. Em uma abor-dagem alternativa, a energia térmica pode também ser introduzida no meiocarreador distribuído sobre a altura traçada pelo meio carreador gasoso.Sendo assim, o dispositivo pode ter um elemento de introduçãode energia correspondente. Tal elemento de introdução de energia pode, porsi só, compreender um elemento de recuperação de energia ou ser supridocom a energia de um elemento de recuperação de energia.

A introdução da energia térmica distribuída sobre a altura tem avantagem de que, no total, menos energia térmica externa precisará ser su-prida. Deste modo, em alturas selecionadas ou continuamente ao longo daaltura de uma cavidade, uma energia suficiente poderá ser exatamente in-troduzida no meio carreador de modo a permanecer no estado gasoso atéatingir uma altura especificada.

Além disso, a presente invenção pode ser implementada de umaforma substancialmente mais compacta e econômica se, por exemplo, oscoletores solares, utilizados como elementos de introdução e recuperaçãode energia, forem aplicados diretamente sobre o invólucro de uma cavidadena qual o meio carreador gasoso se eleva, ou até mesmo formarem esteinvólucro no seu todo ou em parte.

O elemento de introdução de energia pode envolver completa-mente uma cavidade na qual o meio carreador se eleva, ou, por exemplo, nocaso de coletores solares serem dispostos apenas sobre o lado de frentepara o sol. Além disso, o elemento pode se estender por toda a altura dacavidade ou ser disposto apenas em uma seção de altura selecionada ouem várias seções de altura selecionadas.

Em uma modalidade exemplar, a retro-conversão do meio car-reador gasoso em um meio carreador não gasoso pode ocorrer por meio darefrigeração do meio carreador gasoso. A refrigeração pode ocorrer por meiode uma unidade de refrigeração.

A refrigeração poderá ocorrer, por exemplo, quando um meio detransporte é orientado através das áreas de refrigeração, por exemplo, deuma unidade de refrigeração, dispostas a uma altura especificada. As áreasde refrigeração podem ser formadas por mangueiras ou outros cabos. Asáreas de refrigeração podem ser formadas e dispostas de modo que aomesmo tempo as mesmas possam ser usadas para deslocar o meio carrea-dor não gasoso recuperado para um ponto de coleta provido.

Quando uma refrigeração acontece via um meio de transporte, oaquecimento do meio de transporte resultante da refrigeração do meio car-reador poderá ser utilizado no sentido de fazer uma contribuição à energiatérmica introduzida. De acordo com o dispositivo, um cabo de recuperaçãotérmica pode ser provido com esta finalidade, suprindo o meio de transporteaquecido para o trocador de estado de agregação na extremidade inferior dacavidade. Tal modalidade tem a vantagem de ser particularmente eficiente,uma vez que, durante a operação, somente a energia perdida, incluindo aenergia útil consumida, precisará ser introduzida a partir de fora.

Em uma modalidade adicional ou alternativa, para suportar a re-tro-conversão, uma substância poderá também ser introduzida diretamenteno meio carreador gasoso, por exemplo, através de um coletor projetado deforma correspondente. A introdução pode ocorrer por meio de borrifação oubanho. Depois de a substância extrair calor do meio carreador e, por conse-guinte, suportar a condensação, a substância e o meio carreador poderãomais uma vez ser separados para outro uso. Isto pode, por exemplo, ocorrerde uma maneira simples, caso o meio carreador seja água e a substânciaóleo. Em contrapartida, no entanto, o meio carreador já recuperado poderátambém ser borrifado ou banhado sobre o meio carreador gasoso em eleva-ção antes de o mesmo ser suprido para uma conversão de energia da ener-gia potencial contida. A superfície de colisão ampliada resultante para a ele-vação, um meio carreador gasoso estático também suporta uma retro-conversão. Neste caso, deve-se simplesmente garantir que o meio carreadorborrifado ou banhado não volte para o trocador de estado de agregação,mas sim seja suprido para o dispositivo de conversão. Isto pode ser obtido,por exemplo, se o meio carreador for borrifado ou banhado sobre uma áreada cavidade angulada na extremidade superior.

Em uma outra modalidade exemplar, a refrigeração ativa domeio carreador para uma retro-conversão pode ser omitida. A retro-conversão do meio carreador gasoso em um meio carreador não gasoso auma altura especificada pode, por exemplo, ocorrer em função da refrigera-ção do meio carreador gasoso em um movimento ascendente. A altura dacavidade pode ser selecionada adequadamente com este objetivo. Mais pre-cisamente, a altura é ajustada em proporção ao calor introduzido no meiocarreador de modo que a refrigeração a partir do movimento ascendentegere um vapor que é sub-refrigerado até que uma auto-condensação se ini-cie na altura do coletor. Esta auto-condensação pode ser suportada por meiode um desenho adequado do coletor. O coletor pode, por exemplo, ser for-mado como uma rede ou como uma pluralidade de redes que se prestamcomo grandes superfícies de colisão a fim de gerar ou ainda condensar umanévoa de condensação e/ou condensado.

É, no entanto, evidente que tanto com uma refrigeração ativa ousem uma refrigeração ativa, o coletor poderá também simplesmente com-preender uma superfície de limitação superior da cavidade que é resfriadaquando aplicável e formada de modo a orientar o meio de transporte nãogasoso retro-convertido, por exemplo, através de um reservatório de coletorpara o dispositivo de conversão de energia.

Em uma modalidade exemplar, o meio carreador não gasoso re-cuperado é temporariamente armazenado antes da conversão da energiapotencial recuperada do meio carreador em uma outra forma de energia, porexemplo, por meio de um depósito intermediário.

Um armazenador intermediário do meio carreador não gasosorecuperado será adequado, por exemplo, para o suprimento de uma reservapara as ocasiões nas quais nenhuma energia térmica externa encontra-sedisponível. Além disso, com o armazenador intermediário, a demanda depico por uma forma de energia desejada poderá ser coberta ou os picos dosuprimento do meio carreador não gasoso recuperado poderão ser tampo-nados.

Para se converter a energia potencial do meio carreador emuma outra forma de energia, a energia potencial poderá primeiramente serconvertida em energia cinética. Isto pode ser obtido quando o meio carrea-dor não gasoso recuperado cai em uma trajetória de queda de uma alturamaior para uma altura menor, através de uma tubulação descendente, porexemplo. A energia cinética pode em seguida ser convertida em uma outraforma de energia. Para isto, um conversor de energia poderá ser provido,como, por exemplo, uma turbina, quando aplicável com um gerador subse-qüente.

No resultado final, a energia potencial pode ser convertida emqualquer forma de energia arbitrária. Torna-se evidente que a conversão emuma forma de energia desejada compreende também o armazenamento emum carreador de energia desejado. Sendo assim, entre outras coisas, é pos-sível a conversão em energia mecânica, em energia elétrica, em uma ener-gia para gerar um carreador de energia química, e/ou em uma energia paragerar um carreador de energia física.

Ainda, o meio carreador não gasoso recuperado pode ser tem-porariamente armazenado, se requerido, em um armazenador intermediárioapós a conversão da energia potencial em uma outra forma de energia.

Em contrapartida, ou em seguida, o meio carreador não gasosorecuperado, após a conversão da energia potencial em uma outra forma deenergia, pode ser ainda usado pelo menos parcialmente em um circuito fe-chado. De acordo com o dispositivo, para isso o meio carreador retorna parao trocador de estado de agregação.

Por meio da conversão do meio carreador não gasoso em ummeio carreador gasoso, o meio carreador, dependendo da composição, po-derá também ser destilado. O meio carreador não gasoso recuperado desti-lado pode em seguida ser pelo menos parcialmente extraído através de umponto de extração antes ou depois da conversão da energia potencial emuma outra forma de energia.

Se, por exemplo, a água do mar for usada como o meio carrea-dor, em termos simplificados, a água se evapora, os gases dissolvidos sãoliberados e os sais precipitados. Na área de condensação, na altura especi-ficada, uma água basicamente pura torna-se em seguida disponível. Istoabre múltiplas possibilidades de aplicação e modalidade, tais como, a recu-peração e a irrigação da água de beber. Quando a água usada ou as águasservidas das indústrias ou das residências são usadas como o meio carrea-dor, neste caso, por meio da destilação da água usada ou das águas servi-das, poderá acontecer a limpeza e a recuperação das substâncias residuais.

O meio carreador gasoso pode se elevar em uma cavidade que,longe de quaisquer contaminantes, não conterá nenhuma outra substância.

De maneira alternativa, a cavidade pode também compreenderum meio de enchimento que é carregado pelo meio carreador gasoso emelevação. O ar ou qualquer outro gás ou mistura de gás pode ser usado co-mo um meio de enchimento.

O uso de um meio de enchimento permite a compensação paraas diferenças de pressão entre a cavidade e o ambiente externo. Estas dife-renças de pressão podem surgir em função das diferentes temperaturas o-peracionais provocadas pelas mudanças no estado de agregação do meiocarreador. Quando o meio de enchimento é carregado pelo meio carreador,um circuito fechado poderá ser provido para o meio de enchimento, cujo15 meio de enchimento, após a remoção do meio carreador na altura especifi-cada, se torna mais uma vez disponível ao evaporador. De maneira alterna-tiva, um sistema aberto pode ser ainda provido, para o qual o meio de en-chimento é arrastado a partir de fora por meio do arrasto para dentro da ca-vidade e, após o uso, novamente descarregado para fora.

Em geral, para todas as substâncias usadas e não extraídas pa-ra uso externo, tais como o meio carreador, o meio de transporte e o meiode enchimento, e para toda a energia não extraída para uso externo, as mo-dalidades com circuitos fechados e passagens abertas poderão ser usadas.

A presente invenção será a seguir explicada em mais detalhecom referência a uma modalidade exemplar, na qual:

A Figura 1 mostra diagramaticamente a estrutura de um disposi-tivo exemplar de acordo com a presente invenção;

A Figura 2 mostra um fluxograma esquemático que explica aoperação do dispositivo da Figura 1;

A Figura 3 mostra um diagrama em blocos esquemático de umdispositivo exemplar de acordo com a presente invenção; e

A Figura 4 mostra diagramaticamente a estrutura de um outrodispositivo exemplar de acordo com a presente invenção;

A Figura 5 mostra diagramaticamente a estrutura de um outrodispositivo exemplar de acordo com a presente invenção; e

A Figura 6 mostra diagramaticamente uma recuperação exem-plar do calor em um dispositivo de acordo com a presente invenção.

A Figura 1 mostra uma modalidade exemplar de um dispositivode acordo com a presente invenção para uma eficiente conversão de ener-gia.

O dispositivo compreende uma estrutura 10 com uma cavidade11. Evidentemente, a cavidade, em uma modalidade alternativa, pode aindaser disposta obliquamente, por exemplo, adjacente ao lado de uma colina.Na extremidade inferior da cavidade 11 na altura h = h0, é disposta uma câ-mara de evaporação 12.

Na extremidade superior da cavidade 11 na altura h = h1, é dis-posta uma unidade de refrigeração 13. A partir da unidade de refrigeração13, um tubo descendente 14 se conduz para uma turbina 15 com um gera-dor conectado. A turbina 14 é, por sua vez, conectada à câmara de evapora-ção 12. A unidade de refrigeração 13 é ainda conectada, através de um cabode retorno 16, à câmara de evaporação 12.

Na cavidade, é disposta ainda, opcionalmente, a turbina de umacentral elétrica com chaminé solar convencional 17.

Finalmente, um elemento 18 para a recuperação de energiatérmica é disposto de tal maneira que o mesmo possa suprir energia térmicapara a câmara de evaporação 11. Um exemplo de tal elemento vem a serum coletor solar. Ao invés do sol, no entanto, qualquer outra fonte de energiapode ser usada pelo elemento 18. É ainda evidente que uma multiplicidadede tais elementos pode ser provida.

A Figura 2 mostra um fluxograma que clarifica o princípio de o-peração do dispositivo da Figura 1.

Na câmara de evaporação 12 encontra-se um meio carreadorem um estado de agregação não gasoso, por exemplo, água, como um meiocarreador líquido.A energia térmica externa é suprida para a câmara de evapora-ção 12 por meio do elemento 18 para uma recuperação de energia (etapa21).

Devido à energia térmica suprida, o meio carreador é convertidoem um estado de agregação gasoso, o que significa que o mesmo se vapo-riza e se eleva na cavidade 11.

Na altura h = h-1, o meio carreador é retro-convertido para o es-tado de agregação anterior (etapa 22). Isto significa que o vapor fora domeio carreador se condensa outra vez. No exemplo mostrado, a retro-conversão é feita por uma unidade de refrigeração 13. Esta unidade de refri-geração pode, por exemplo, consistir de uma rede de mangueiras. A redeoferece, primeiramente, uma grande superfície de colisão a fim de gerar oucondensar uma névoa de condensação. Em seguida, um meio de transportepode fluir pelas mangueiras como um refrigerante que suporta a condensa-ção sobre a rede. A rede desloca o condensado resultante na direção dotubo descendente 14.

O meio de transporte aquecido nas mangueiras pode ser supri-do através do cabo de retorno de calor para a câmara de evaporação 12 afim de, então, suportar o efeito da energia térmica introduzida e em seguida,no estado resfriado, ser suprido novamente para a unidade de refrigeração13 (etapa 23).

O meio carreador, tendo em vista a altura hrh0 percorrida, a-crescenta, neste momento, uma energia potencial. O meio cai pelo tubodescendente 14 de modo que uma energia cinética seja obtida a partir daenergia potencial (etapa 24).

Esta energia cinética pode, então, ser convertida em outras for-mas de energia desejada (etapa 25). Por exemplo, o meio carreador emqueda pode acionar a turbina 15 e a energia rotacional resultante poderá serusada para operar o gerador conectado e gerar energia elétrica.

Depois de o meio carreador acionar a turbina 15, a mesma po-derá ser orientada novamente para a câmara de evaporação 12 (etapa 26).

Uma central elétrica com chaminé solar 17 pode também usar ovapor que se levanta do meio carreador entre a etapa 21 e a etapa 22 deuma maneira convencional a fim de recuperar energia.

Alguns detalhes selecionados e possíveis variações do disposi-tivo da Figura 1 são mostrados no diagrama de circuito em blocos da Figura3.

Um meio carreador é suprido para um evaporador 32 ou maisgeralmente para um trocador de estado de agregação. O meio carreadorpode, por exemplo, ser água do mar. O evaporador 32 corresponde à câma-ra de evaporação 12 da Figura 1. No evaporador 32, o meio carreador eva-pora por meio da energia térmica suprida.

O vapor sobe na cavidade de uma estrutura 30 até atingir umsegundo trocador de estado de agregação 33. A cavidade pode conter aindaum meio de enchimento que é carregado pelo meio carreador em um circuitoaberto ou fechado.

O segundo trocador de estado de agregação 33 pode, por e-xemplo, corresponder à unidade de refrigeração 13 da Figura 1, que, comoum coletor de condensado ativo, faz com que o resfriamento do vapor supor-te a condensação. Quando o trocador de estado de agregação 33 compre-ende uma unidade de refrigeração, o calor retorna para o evaporador 32.

De maneira alternativa, o segundo trocador de estado de agre-gação 33 pode ser um condensador que, como um coletor de condensadopassivo, simplesmente coleta o condensado resultante do vapor. Neste ca-so, a altura da estrutura é convenientemente dimensionada de tal forma que,tendo em vista o resfriamento do vapor no movimento ascendente, ocorrauma auto-condensação no nível do condensador, por exemplo, em uma redeque pode ser incluída pelo condensador a fim de coletar e desviar o conden-sado.

Quando a evaporação e a condensação devem ser usadas si-multaneamente para destilar o material carreador, parte do meio carreadorcondensado poderá ser suprida diretamente a um consumidor via uma co-nexão de extração 40. Quando o meio carreador, por exemplo, é a água domar, os sais contidos se precipitam na evaporação e parte do meio carrea-dor condensado poderá ser usado como água de beber ou para irrigação.

A parte do meio carreador condensado não extraída é supridapara um depósito intermediário 41, por exemplo, um tanque de água, tam-bém disposto substancialmente na altura do segundo trocador de estado deagregação 33. O depósito intermediário permite a recuperação da forma deenergia desejada em um tempo desejado. Isto também inclui uma recupera-ção maior da forma de energia desejada nos momentos de carga de picoe/ou na expansão uniforme temporária de recuperação da forma de energiadesejada, quando a energia térmica suprida se encontra apenas, por exem-pio, disponível em momentos específicos e, deste modo, o condensado sópoderá ser obtido em momentos específicos.

O meio carreador condensado é em seguida controlado confor-me requerido, descido por um tubo descendente de modo a atingir uma tur-bina 35 e acionar a mesma. A energia de rotação gerada pela turbina 35 po-de também ser usada diretamente por um consumidor e/ou suprida para umgerador 42 de modo a gerar energia elétrica.

A energia elétrica pode, por sua vez, ser suprida diretamente aum consumidor ou utilizada para um outro tipo de conversão de energia 43,por exemplo, para produzir hidrogênio ou oxigênio.

Depois de o meio carreador condensado acionar a turbina 35, omesmo poderá ser temporariamente armazenado em um outro depósito in-termediário 44 a fim de ser mais uma vez suprido para o evaporador em umcircuito fechado. Torna-se evidente que um meio carreador destilado podetambém ser extraído através de uma conexão de extração antes ou depoisdo segundo depósito intermediário 44, de modo que uma quantidade maiorde meio carreador se torne disponível para acionar a turbina.

Quando o meio carreador condensado é extraído do circuito, omesmo é também mais uma vez suprido para o evaporador 32 a partir defora, por exemplo, na forma de mais água do mar.

A Figura 4 mostra uma outra variação do dispositivo da Figura 1como uma outra modalidade exemplar de um dispositivo de acordo com apresente invenção para uma eficiente conversão de energia. Os mesmoscomponentes apresentam os mesmos numerais de referência da Figura 1.

Nesta modalidade exemplar, uma câmara de evaporação 12,uma estrutura 10 com uma cavidade 11, uma unidade de refrigeração 13,um tubo descendente 14, uma turbina 15, e um retorno de calor 16 são maisuma vez dispostos como no exemplo da Figura 1.

Na modalidade de acordo com a Figura 4, no entanto, um ele-mento 19 é provido para a recuperação e alimentação da energia térmica aolongo do revestimento da cavidade. O elemento 19 pode, por exemplo, serum coletor solar. O elemento 19 introduz a energia térmica distribuída acimada altura da cavidade em um meio carreador gasoso ascendente de modo aimpedir uma auto-condensação antes de chegar à unidade de refrigeração13.

Neste caso, uma energia suficiente só precisa ser suprida para acâmara de evaporação 12 conforme requerido para conversão do meio car-reador não gasoso em um meio carreador gasoso. Em uma operação contí-nua, possivelmente o calor retornado por meio do retorno de calor 16 da uni-dade de refrigeração 12 será suficiente. Apenas no início da operação, ocalor externo deve ser suprido para a câmara de evaporação, ou, primeira-mente, o meio carreador não gasoso é borrifado para dentro da cavidade 11de modo a inicialmente se converter em vapor na própria cavidade 11.

Além disso, o dispositivo da Figura 4 funciona como o dispositi-vo da Figura 1.

Em outras palavras, a presente invenção e algumas modalida-des podem ser descritas como se segue:

O método e/ou o dispositivo para recuperar energia se baseia nacoleta e conversão de energia térmica através da rota de ganho de energiapotencial no campo gravitacional de uma massa (Epot = m*g*h; 'm' sendo amassa elevada em altura em quilogramas, 'çf, a constante gravitacional, e'h' a altura), em energia e/ou carreadores de energia que se precisa ou quese acredita necessários à estrutura de nosso ambiente.

Os elementos físicos aqui utilizados para recuperar energia sãodados por meio da introdução de energia para uma mudança de estado deagregação sólido e/ou líquido para um estado de agregação gasoso e deretorno, ou por meio da dinâmica do gás na forma de uma expansão adiabá-tica que ocorre depois de uma mudança do estado de agregação em umaforma gasosa. A expansão adiabática resulta em um efeito de chaminé, quedesempenha uma função no presente método e/ou dispositivo. Finalmente,esta expansão conduz a uma conversão de energia na forma de calor emuma energia armazenada no campo gravitacional que pode e/ou é entãoretro-convertida em outras formas de energia.

O método e/ou dispositivo para recuperar energia é, por princí-pio básico, um "tubo de calor", mas com mudanças e extensões decisivas.Este tubo é disposto no campo gravitacional da massa de tal modo que paraum movimento a partir de uma sua extremidade para a outra (= altura h), aenergia deve se consumida de modo a ultrapassar uma diferença de poten-cial do campo gravitacional. Por exemplo, transferido para o caso "terra", istosignifica que uma extremidade é, por exemplo, no nível do chão (altura h0 =0) e a outra extremidade é de uma altura h-,> 0 acima do chão.

O princípio básico funcional de operação do método e/ou dispo-sitivo para a recuperação de energia é descrito como se segue (Figura 3):uma substância (= meio carreador) é transformada por meio da energia in-traduzida externamente em um estado de agregação gasoso, em seguida,pelos efeitos físicos da expansão adiabática que desempenham uma funçãoprincipal, é transportada para a altura h e ali retro-convertida (= condensada)para o estado de agregação anterior. A substância com a energia potencialintroduzida em seguida se torna disponível apropriada a recuperação de e-nergia. Opcionalmente, a mesma poderá ser armazenada temporariamentenesta altura para um uso posterior. A energia potencial pode então ser con-vertida por meio dos dispositivos e/ou métodos correspondentes em outrasformas de energia física ou química, isto é, extraída do meio carreador. Apósextração da energia potencial, a substância pode opcionalmente ser maisuma vez temporariamente armazenada. Em seguida, opcionalmente, se pla-nejado na modalidade correspondente, o meio carreador poderá ser retorna-do ao circuito.A fim de implementar o método e/ou dispositivo para recuperarenergia, em uma modalidade, um circuito com os elementos a seguir é esta-belecido (vide também a Figura 1):

Uma câmara de evaporação para evaporar um meio carreador,por meio de um calor externo introduzido, conectada a uma estrutura de altu-ra h na qual o vapor pode se elevar e na qual uma central elétrica com cha-miné solar pode ser instalada, conectada, em uma modalidade, a uma uni-dade de refrigeração (= dispositivo de refrigeração) para recuperar o con-densado do vapor do meio carreador, em uma outra modalidade, a altura h édefinida com relação ao calor introduzido no meio carreador de tal modo queo resfriamento através do movimento ascendente (ou seja, do processo físi-co de conversão de calor (= movimento microscópico) em movimento ma-croscópico, que vem a ser o movimento síncrono das moléculas/átomos -efeito de chaminé) gere um vapor sub-resfriado ao ponto de, no melhor doscasos, se iniciar uma auto-condensação e uma unidade de refrigeração nãoser necessária, em seguida, em uma modalidade, são providos coletores decondensado/condensadores, por exemplo, na forma de redes que servemcomo grandes superfícies de colisão a fim de gerar ou ainda condensar umanévoa de condensação/condensado, neste caso, não necessariamente co-nectados a um dispositivo de armazenamento intermediário para o conden-sado (necessário, por exemplo, no caso da ausência de um calor externo oupara cobrir a demanda de pico ou para tamponar os picos do suprimento decondensado), conectados a um tubo descendente para o condensado, co-nectados a uma turbina com um gerador associado no qual a energia cinéti-ca obtida a partir da energia potencial do condensado do meio carreador aodescer pelo tubo descendente pode ser convertida, por exemplo, em energiaelétrica (podendo também ser mais uma vez convertida diretamente em ca-lor), não necessariamente conectados a um dispositivo de armazenamentointermediário para o condensado, e conectados novamente à câmara de e-vaporação. Neste caso, o calor que ocorre na unidade de refrigeração pode-rá mais uma vez ser introduzido via um meio de transporte para o aqueci-mento da câmara de evaporação.A fim de implementar o método e/ou dispositivo para a recupe-ração de energia, várias modalidades são possíveis. No método e/ou dispo-sitivo acima descrito, o meio carreador, separado dos contaminantes, não énecessariamente o único gás dentro da estrutura de altura h. Em uma outramodalidade, a estrutura de altura h é igualmente inundada por um meio deenchimento (basicamente ar, mas podendo também ser usado qualquer ou-tro gás/mistura de gás). A opção de um meio de enchimento surge a partirdas diferenças de pressão entre as cavidades do método e/ou dispositivo edo ambiente externo em diferentes temperaturas operacionais provocadaspelas mudanças de estado de agregação. Estas mudanças podem ser op-cionalmente compensadas pelo meio de enchimento a partir do qual surgemas medidas construcionais para o desenho do objeto de construção. Quandoo meio de enchimento é transportado pelo meio carreador, pelo menos duasmodalidades são resultantes. Primeiramente, um circuito fechado para omeio de enchimento que, mais uma vez, se torna disponível no evaporadorpor meio de um dispositivo de retorno após a remoção do meio carreador naaltura h, e, em segundo lugar, um sistema aberto para o qual o meio de en-chimento é aspirado de fora por meio do transporte para dentro da estruturae, após o uso, descarregado para fora outra vez.

Considerando-se ainda o método e/ou dispositivo para a recupe-ração de energia, surge um outro benefício. Como um efeito lateral da mu-dança no estado de agregação de uma substância usada, dependendo desua composição, ocorre uma destilação fracionada. Quando, por exemplo, aágua do mar é usada como o meio carreador em um circuito aberto no mé-todo e/ou dispositivo para recuperar energia, em termos simples, a água domar se evapora, os gases dissolvidos são liberados, e os sais precipitados.Na área de condensação da altura h, então, uma água principalmente puratorna-se disponível, que é bombeada, por meio da energia recuperada, semoutras etapas intermediárias, para a altura h. Daqui, mais uma vez, surgem múltiplas aplicações e modalidades (palavras chaves: (beber) produção deágua, irrigação). Quando, por exemplo, a água usada ou as águas servidasdas indústrias ou das casas são usadas, o método resulta em uma limpezada água usada ou das águas servidas e na recuperação das substânciasresiduais.

Outras modalidades consideram, em particular, ou opcionalmen-te, o calor de evaporação ou a entalpia de evaporação do meio carreador emquestão, que deve ser aplicado como calor latente na mudança de estado deagregação do líquido/sólido para gasoso, mas, em seguida, liberados outravez na transformação inversa designada calor de sublimação ou de conden-sação. Em seguida, este calor é opcionalmente retornado, pelo transporte deretorno acima descrito, por meio da unidade de refrigeração, para a área demudança de estado de agregação do líquido/sólido para gasoso (vide Figura3). Isto significa que, durante a operação de fora, apenas a energia perdidaprecisa ser introduzida no evaporador. Isto inclui também a energia útil extra-ída. No total, estas modalidades têm a vantagem de um custo de construçãomuito menor para a recuperação de energia.

Em uma outra modalidade, as redes acima mencionadas sãoestabelecidas por meio do desenho e disposição construcionais das áreasde refrigeração da unidade de refrigeração, por exemplo, as redes de man-gueiras através das quais flui um refrigerante (= meio de transporte).

Em uma outra modalidade, a recuperação do calor de evapora-ção e, consequentemente, a condensação são aperfeiçoadas por meio daborrifação/banho/introdução de um condensado que foi previamente resfria-do pela unidade de refrigeração em uma outra modalidade. Em outras moda-lidades, o condensado pode ainda ser substituído por substâncias que apre-sentam o mesmo efeito físico. (Exemplo: no caso da água como meio carre-ador, uma substância introduzida para aperfeiçoar a condensação podetambém ser o óleo. Este teria a vantagem de uma separação simples dasduas substâncias).

Para todas as substâncias (o meio carreador, o meio de trans-porte, o meio de energia, as energias (a energia elétrica, térmica, mecânica,eólica, cinética)) e estados de agregação do método e/ou dispositivo pararecuperar energia, as soluções construcionais são possíveis com circuitosfechados ou passagens abertas.Os meios de transporte utilizados no presente método e/ou dis-positivo realizam tão-somente tarefas auxiliares funcionais, por exemplo,como catalisadores em reações químicas, que, no entanto, são mais umavez funcionalmente necessários para a implementação da modalidade emquestão. Por exemplo, o retorno do calor que pode ser recuperado na unida-de de refrigeração é organizado via um circuito opcionalmente fechado deum meio de transporte em retorno ao evaporador. Ainda, o meio de transpor-te neste processo pode, mas não precisa ser sujeito a uma mudança no es-tado de agregação. Este seria o caso, se esta parte da modalidade for tam-bém concebida como um "tubo de calor". Em uma outra modalidade, o meiode transporte de calor, por exemplo, um fluido de um ponto de ebulição mai-or (por exemplo, o óleo vegetal ou mineral, a fusão do sal, etc.), compreendeum gás que não muda o seu estado de agregação na introdução do calorrecuperado em uma unidade de refrigeração.

A energia térmica da qual trata o presente método e/ou disposi-tivo pode ser retirada de quaisquer fontes arbitrárias. Por exemplo, do chão(calor geotérmico), da água (calor da água), do ar (calor do ar), de carreado-res de energia fóssil (gás, óleo, carvão, gelo de metano, etc.), de carreado-res de energia nuclear (fusão ou fissão) ou do sol (energia solar).

Em outras modalidades, a estrutura da altura h (= chaminé) co-incide com o dispositivo para a recuperação de energia/calor, o que reduzdrasticamente a complexidade e, por conseguinte, os custos de construção einstalação. O fundamento físico/técnico para isto é a consideração de que aenergia necessária para o transporte de altura por meio do efeito de chaminépara o meio carreador não precisa necessariamente ser introduzida na câ-mara de evaporação (Figura 1), isto é, concentrada (conseqüência: as altastemperaturas requeridas), mas pode ser também introduzida distribuída aci-ma do curso de altura da estrutura de altura h (conseqüência: apenas asbaixas temperaturas requeridas, isto é, estas aquecem apenas tantos metrosde altura conforme necessário). Quando o dispositivo para a recuperação deenergia/calor, por exemplo, no caso de um coletor solar, é concebido destamaneira, o coletor e a estrutura da altura h coincidem. Em qualquer outrocaso no qual apenas baixas temperaturas de partida para as energias deevaporação ou transporte se encontram presentes, o mesmo também seaplica. Sendo assim, nestas modalidades, aplica-se a seqüência de proces-so fundamental com as seguintes estações: de evaporação - com uma ener-gia de transporte não necessariamente suficiente para corresponder à alturah, de recuperação e introdução de energia (térmica) para o transporte domeio carreador a fim de recuperar a energia potencial e a compensação pa-ra as perdas (o meio carreador aqui simultaneamente realiza também a fun-ção de um meio de transporte para uma recuperação de energia em excessopossivelmente temporária), de condensação e recuperação de energias la-tentes (as ditas energias latentes são o calor de evaporação e o calor domeio carreador) depois de atingirem a altura h, as ditas energias são em se-guida supridas novamente para a evaporação, e de recuperação da energiaútil e o retorno do meio carreador para o evaporador. Aqui também todas asmodalidades já citadas acima são possíveis para os fins de obtenção da á-gua de beber ou de limpeza das águas servidas, etc., e para circuitos aber-tos e/ou fechados (vide também a Figura 3).

A energia e/ou os carreadores de energia necessários ou que seacreditam necessários à estrutura do ambiente podem ser, por exemplo, oscarreadores de energia elétrica ou de energia química ou os carreadores deenergia física, por exemplo, o hidrogênio e o oxigênio de eletrólise, ou a e-nergia de bomba, como, por exemplo, a energia para destilação.

A vantagem do presente método e/ou dispositivo para a recupe-ração de energia, no caso do uso de carreadores de energia de entrada, talcomo o calor geotérmico, o calor do ar ou da água, e a energia solar, é aabsoluta ausência de emissões de substâncias que contaminam o ambiente.

Para fins de delimitação:

- o método e/ou dispositivo aqui apresentado para a recupera-ção de energia não é uma central elétrica com chaminé solar (as centraiselétricas com chaminé solar pertencem ao grupo de centrais elétricas térmi-cas, assim como o método e/ou dispositivo para a recuperação de energiaaqui apresentados). Uma central elétrica com chaminé solar é um compo-nente não essencial da central elétrica aqui apresentada;

- o método e/ou dispositivo de recuperação de energia aqui a-presentado não é uma central elétrica térmica com água do mar. O aqueci-mento da água do mar é tão-somente uma solução para a estrutura da fontede energia;

- o método e/ou dispositivo de recuperação de energia aqui a-presentado não é uma central elétrica geotérmica. O calor geotérmico é tão-somente uma outra solução para a estrutura da fonte de energia.

No caso em que o calor do chão é usado como uma fonte deenergia, o mesmo pode ser considerado no uso dos sistemas de eixo exis-tentes, por exemplo, na área de Ruhr. Deste modo, os custos de partida pa-ra o desenvolvimento são minimizados e da mesma forma o tempo de cons-trução para a primeira comissão é reduzido. Esta recuperação térmica podeocorrer, por exemplo, nas galerias, e os eixos formariam as estruturas dealtura h, e existe então também no nível do chão a possibilidade de um lagode armazenamento para o condensado que pode servir à função de uma"central elétrica de armazenamento" para o controle e operação da distribui-ção de cargas de pico.

A Figura 5 ilustra esquematicamente a estrutura de um outrodispositivo da presente invenção. O dispositivo corresponde ao dispositivodescrito com referência à Figura 4. No entanto, um elemento para a conver-são de energia, para a produção de calor e armazenamento de calor 45 -disposto entre a turbina 35 e/ou o gerador 42, por um lado, e o evaporador32, por outro lado - é adicionado. Tal dispositivo é exemplar para as seguin-tes modalidades:

- em uma primeira modalidade do método e/ou dispositivo deenergia, a energia recuperada pelo método e/ou dispositivo é introduzida naforma de calor em um armazenador (Figura 5) (45). A partir daí, o calor émais uma vez alimentado para o ciclo de recuperação de energia, conformerequerido. Este armazenador de calor pode ter como um meio de armaze-namento, em várias modalidades, por exemplo, o ferro ou outro metal, ousimplesmente consistir de pedra (por exemplo, basalto, granito, mármore,argila de fogo, etc.), ou um líquido, por exemplo, salmoura, sal fundido oumetal fundido.

A vantagem deste tipo de armazenador intermediário é a densi-dade de energia muito maior obtenível em comparação ao armazenador domeio carreador e, deste modo, o peso a grande altura e, portanto, um custosubstancialmente menor resulta. Ao mesmo tempo, existe a possibilidade deo calor ser continuamente alimentado para o processo de evaporação, que,em algumas modalidades, resulta no fato de nenhuma pressão negativa sur-gir na construção; e isto também provê algumas vantagens estruturais.

A capacidade do presente método é mostrada pelo exemplo de365 armazenadores de calor consistindo de basalto (0,84 kJ/kg*K, 3000kg/m3), aquecidos a 600°C e, cada qual, tendo um volume de 300 x 300 x300 m3. A quantidade de calor armazenado no mesmo resulta em 15.000Peta Joules, o que, arredondado, corresponde aos requisitos anuais da Re-pública Federal da Alemanha para a energia primária no ano de 2005. Estaquantidade de calor pode ser gerada por meio do método e/ou dispositivopara a recuperação de energia ilustrado no presente documento e pode es-tar novamente disponível para uso em outros carreadores de energia.

Em uma outra modalidade do método e/ou dispositivo para a re-cuperação de energia, o retorno de calor exatamente como uma nova intro-dução de calor de vaporização e opcionalmente ainda como uma reintrodu-ção do calor básico do meio carreador é feito, em cada caso, por um troca-dor de calor. Estes são convenientemente conectados entre si por meio detubos, em cada caso (Figura 6). Sendo assim: um trocador de calor coleta aenergia do vapor e/ou do condensado do meio carreador - isto é a unidadede refrigeração - e transfere esta unidade de refrigeração para o meio detransporte. O outro trocador de calor retorna esta energia coletada no evapo-rador de volta para o meio carreador para evaporação - isto será então oevaporador. Estes trocadores de calor em várias modalidades podem serpassivos (= trocadores de calor de contra-fluxo, de fluxo paralelo, ou de fluxocruzado) e/ou ativos (= bomba térmica).

Quando, em uma modalidade para a transmissão de calor, sãousados trocadores de calor passivos de preferência, uma vez que os troca-dores de calor passivos não são idéias, em uma modalidade, pelo menos umoutro trocador de calor deve ser incorporado para a transmissão do calorresidual não transferido pelos trocadores de calor passivos para a transmis-são de calor para o processo de evaporação, ou, contudo, em uma outramodalidade, este calor residual é dissipado pelo trocador de calor para oambiente do método e/ou dispositivo para a recuperação de energia e emseguida deve ser novamente compensado por meio de uma entrada de e-nergia externa, aumentada nesta quantidade, para o processo de evapora-ção. A incorporação deste trocador de calor ativo é mais conveniente, masnão necessariamente realizada no lugar do evaporador, no qual as trajetó-rias de transmissão deste calor residual para o processo de evaporação sãocurtas.

Um exemplo (Figura 6) ilustra o fluxo de calor: presume-se queos trocadores de calor sejam trocadores de calor de contra-fluxo e o carrea-dor, como o meio de transporte, é água e a temperatura de fluxo do meio detransporte para a unidade de refrigeração (60) é de 70° Cea temperatura devazão é de 100° C, a temperatura do vapor do meio carreador na entrada docontra-fluxo é de 102° C e na vazão é de 72° C, a temperatura de fluxo domeio de transporte para o evaporador é de 100° C, o que, por sua vez, satis-faz a um meio carreador a 72° C. Quando este trocador de calor passivo decontra-fluxo do evaporador (62) é agora concebido de maneira similar à uni-dade de refrigeração, um meio carreador a 98° C e um meio de transporte a74° C ficam presentes na vazão. Ao mesmo tempo, este trocador de calorpassivo, contudo, pode liberar somente uma fração da energia tamponadano meio de transporte e, assim, para a unidade de refrigeração a fim de atin-gir mais uma vez a temperatura de fluxo de 70° C necessária para funcio-namento, o calor residual deve ser ativamente dissipado e, assim, a tempe-ratura do meio de transporte deve ser novamente reduzida a 4o C. Isto é fei-to por meio de uma bomba térmica (61) (= princípio do refrigerador) na qualo calor é adequadamente bombeado de tal maneira que o mesmo possa seralimentado novamente para o processo de evaporação para evaporação.Torna-se evidente que as modalidades descritas são simples-mente exemplos que podem ser modificados e/ou suplementados de diver-sas maneiras dentro do contexto das reivindicações.

Claims

1. Método para a conversão de energia, compreendendo:a) a conversão de um meio carreador não gasoso em um meiocarreador gasoso por meio da introdução de energia térmica, de modo que omeio carreador gasoso suba e produza energia potencial;b) a retro-conversão do meio carreador gasoso a uma altura es-pecífica em um meio carreador não gasoso; ec) a conversão da energia potencial do meio carreador não ga-soso recuperado em uma outra forma de energia.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a outra e-nergia térmica é introduzida no meio carreador distribuído acima da alturatraçada pelo meio carreador gasoso.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, no qual a e-nergia térmica introduzida é recuperada a partir de um calor geotérmico, docalor da água, do calor do ar, de um carreador de energia fóssil, de um car-reador de energia nuclear e/ou da energia solar.

4. Método, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, no quala retro-conversão do meio carreador gasoso em um meio carreador não ga-soso ocorre por meio do resfriamento do meio carreador gasoso.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, no qual o resfria-mento ocorre quando um meio de transporte passa por áreas de refrigeraçãodispostas a uma altura especificada.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, no qual a re-frigeração ocorre via um meio de transporte e no qual um aquecimento domeio de transporte resultante do resfriamento do meio carreador é utilizadode modo a contribuir para a energia térmica introduzida.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-6, no qual para suportar a retro-conversão uma substância é introduzida di-retamente no meio carreador.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-3, no qual a retro-conversão do meio carreador gasoso em um meio carrea-dor não gasoso ocorre a uma altura específica em função da refrigeração domeio carreador gasoso em seu movimento ascendente.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-8, no qual o meio carreador não gasoso recuperado é temporariamente ar-mazenado antes da conversão da energia potencial recuperada do meio car-reador em uma outra forma de energia.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-9, no qual para converter a energia potencial do meio carreador em uma ou-tra forma de energia, a energia potencial é primeiramente convertida em e-nergia cinética por meio da queda do meio carreador não gasoso recuperadode uma altura maior para uma altura menor e, em seguida, a energia cinéticaé convertida em uma outra forma de energia.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-10, no qual a energia potencial é convertida em energia mecânica, energiaelétrica, energia para gerar um carreador de energia química e/ou em ener-gia para gerar um carreador de energia física.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-11, no qual o meio carreador não gasoso recuperado é temporariamentearmazenado após a conversão da energia potencial em uma outra forma deenergia.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-12, no qual o meio carreador não gasoso recuperado, após a conversão daenergia potencial em uma outra forma de energia, é usado ainda pelo menosparcialmente em um circuito fechado que continua com a etapa a).

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-13, no qual o meio carreador não gasoso da etapa a) e destilado por meio deconversão em um meio carreador gasoso, e no qual o meio carreador nãogasoso recuperado destilado é pelo menos parcialmente extraído antes oudepois da conversão da energia potencial em uma outra forma de energia.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-14, no qual o meio carreador gasoso sobe em uma cavidade compreenden-do um meio de enchimento que é transportado pelo meio carreador.

16. Dispositivo para a conversão de energia, compreendendo:- uma cavidade;- um trocador de estado de agregação disposto na extremidadeinferior da cavidade e configurado para converter um meio carreador nãogasoso em um meio carreador gasoso por meio da introdução da energiatérmica de modo que o meio carreador suba na cavidade e produza umaenergia potencial;- um coletor disposto na extremidade superior da cavidade éconfigurado para coletar um meio carreador não gasoso recuperado do meiocarreador gasoso; e- uma disposição de conversão de energia configurada paraconverter a energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado emuma outra forma de energia.

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 16, compreen-dendo ainda um elemento de introdução de energia configurado para intro-duzir a energia térmica distribuída acima da altura da cavidade.

18. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, com-preendendo ainda um elemento de recuperação de energia configurado pararecuperar a energia térmica introduzida de um calor geotérmico, do calor daágua, do calor do ar, de carreadores de energia fóssil, de carreadores deenergia nuclear e/ou da energia solar.

19. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 18, no qual o coletor possui uma unidade de refrigeração configuradade modo a converter o meio carreador gasoso novamente em um meio car-reador não gasoso por meio de resfriamento.

20. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 19, no qual a u-nidade de refrigeração possui áreas de refrigeração através das quais ummeio de transporte flui a fim de resfriar o meio carreador gasoso.

21. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, com-preendendo ainda um cabo de retorno de calor, no qual a unidade de refrige-ração é configurada para um fluxo de sub-superfície de um meio de trans-porte de modo a resfriar o meio carreador gasoso, e no qual o cabo de retor-no de calor é configurado de modo a orientar o meio de transporte aquecidopor meio da refrigeração para o trocador de estado de agregação dispostona extremidade inferior da cavidade a fim de contribuir para a energia térmi-ca introduzida.

22. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações16 a 21, no qual o coletor possui um meio para a introdução de uma subs-tância diretamente no meio carreador a fim de suportar a retro-conversão domeio carreador gasoso em um meio carreador não gasoso.

23. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 18, no qual a altura da cavidade é dimensionada de tal modo que a re-tro-conversão do meio carreador gasoso em um meio carreador não gasosona extremidade superior da cavidade ocorre em função do resfriamento domeio carreador gasoso em seu movimento ascendente.

24. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 23, compreendendo ainda um depósito intermediário configurado para oarmazenamento intermediário do meio carreador não gasoso recuperadoantes da conversão da energia potencial do meio carreador em uma outraforma de energia.

25. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações16 a 24, no qual a disposição de conversão de energia compreende umatrajetória de queda de modo a converter a energia potencial em energia ciné-tica ao deixar cair o meio carreador não gasoso recuperado de uma alturamaior a uma altura menor, e um conversor de energia configurado de modoa converter a energia cinética em uma outra forma de energia.

26. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 25, no qual a disposição de conversão é configurada de modo a conver-ter a energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado em ener-gia mecânica, energia elétrica, energia para gerar um carreador de energiaquímica, ou em energia para gerar um carreador de energia física.

27. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 26, compreendendo ainda um depósito intermediário configurado para oarmazenamento intermediário do meio carreador não gasoso recuperadoapós a conversão da energia potencial do meio carreador em uma outraforma de energia.

28. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 27, no qual a disposição de conversão de energia é disposta de tal mo-do que o meio carreador não gasoso recuperado, após a conversão da e-nergia potencial em uma outra forma de energia, seja suprido novamentepara o trocador de estado de agregação disposto na extremidade inferior dacavidade.

29. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 28, no qual o meio carreador não gasoso é destilado por meio de con-versão em um meio carreador gasoso, compreendendo ainda uma conexãode extração configurada para uma extração pelo menos parcial do meio car-reador não gasoso recuperado antes ou depois da conversão da energiapotencial em uma outra forma de energia.

30. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 29, no qual a cavidade compreende um meio de enchimento que étransportado pelo meio carreador.

31. Sistema, compreendendo um dispositivo de acordo comqualquer uma das reivindicações 16 a 30, e pelo menos um dispositivo con-figurado de modo a recuperar a energia térmica que se torna disponível aodispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 30.