Absorptionskälteanlagen sind für viele Anwendungen in der Kälte- und Klimatechnik die ökologisch und ökonomisch beste Lösung. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn bisher ungenutzte Wärmequellen verwendet werden können.
Autor: Dr. Steffen Feja vom Institut für Luft- und Kältetechnik Gemeinnützige Gesellschaft mbH
Für die Erzeugung der Absorptionskälte wird die Temperaturabhängigkeit der physikalischen Löslichkeit zweier Stoffe genutzt. Sehr weit verbreitet ist das Arbeitsstoffpaar Wasser/Lithiumbromid. Dabei sind in jeder Anlage Füllmengen von wenigen 100 kg bis zu mehreren Tonnen einer 54 %igen Lithiumbromidlösung üblich. Die Anlagen bestehen vorrangig aus den Metallen Stahl und Kupfer, welche in direktem Kontakt mit dieser Lösung stehen. Um das dadurch entstehende Problem der Korrosion an den metallischen Werkstoffen zu unterdrücken, werden der Absorptionslösung Korrosionsinhibitoren zugesetzt. Da eine Korrosion auch mit zugesetztem Inhibitor nicht vollständig unterbunden werden kann, befinden sich in der Lösung mit der Zeit auch Korrosionsprodukte.
Bisher werden die gebrauchten Arbeitsstoffe nach dem Lebensende solcher Anlagen bzw. nach Reparaturen der Entsorgung zugeführt; der Rohstoff Lithiumbromid wird dem Kreislauf entzogen. Damit geht auch das für verschiedene Zukunftstechnologien strategisch wertvolle Metall Lithium verloren. Verschärfend kommt hinzu, dass der Bedarf an Lithiumbromidlösung in Deutschland derzeit komplett durch Importe gedeckt werden muss.
Ziel eines Projektes ist es, ein umweltfreundliches und ökonomisch tragfähiges, einsatzbereites Verfahren zur Aufarbeitung von gebrauchten, hochkonzentrierten Lithiumbromidlösungen zu entwickeln, um einen Kreislauf des Lithiums aus Lithiumbromidlösungen aus Absorptionskälteanlagen zu initiieren und somit einen Beitrag zur Ressourceneffizienz zu leisten.
Im Rahmen des Projektes soll demonstriert werden, dass eine zu entsorgende 54 %ige Salzlösung, welche mit Inhibitoren versetzt und mit Korrosionsprodukten behaftet ist, in eine regenerierte Stammlösung überführt werden kann. Geplant ist ein Batch-Prozess mit einer Kapazität von ca. 1 m³ Volumen pro Tag, welcher entsprechend der geforderten Spezifikationen eine verkaufsfähige neue Lithiumbromidlösung aus Abfall-Lösungen generiert.
(Abbildung: Institut für Luft- und Kältetechnik Gemeinnützige Gesellschaft mbH)
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