MX2008009087A - Bomba calorifica de absorcion de alta eficiencia y metodos de uso - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema de conversión de energía que incluye un ciclo de bomba calorífica de absorción de alta eficiencia, usando una etapa de alta presión, una etapa de enfriamiento supercrítico, y una etapa de extracción de energía mecánica para proporcionar un sistema combinado de calor, enfriamiento y energía no tóxico, usando el gas dióxido de carbono preferido con fluidos absorbentes parcialmente miscibles, que incluyen líquidos iónicos preferidos como el fluido de trabajo en el sistema, la presente invención desorbe el CO2 de un absorbente y enfría el gas en el estado supercrítico para suministrar calor. Entonces el gas CO2 enfriado se expande, preferiblemente a través de un dispositivo de expansión que transforma la energía de expansión en energía mecánica proporcionando asíenfriamiento, elevando la temperatura de calentamiento y energía eléctrica, y se regresa a un absorbedor para posterior entrada al ciclo. El uso estratégico de los intercambiadores de calor, preferiblemente los intercambiadores de calor de microcanales comprendidos de polvos a nanoescala y el compresor/bomba térmico-hidráulica puede incrementar adicionalmente la eficiencia y funcionamiento del sistema.

Description

BOMBA CALORÍFICA DE ABSORCIÓN DE ALTA EFICIENCIA Y MÉTODOS DE USO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se dirige generalmente a bombas caloríficas, y más específicamente a una bomba calorífica de absorción de alta presión usando dióxido de carbono y un absorbedor de baja presión de vapor como el fluido circulante. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las bombas caloríficas son bien conocidas en el arte. Una bomba calorífica es simplemente un dispositivo para suministrar calor o enfriamiento a un sistema, mientras que un refrigerador es un dispositivo para remover calor de un sistema. Así, un refrigerador puede considerarse un tipo de bomba calorífica. A todo lo largo de la solicitud, la invención será referida como una bomba calorífica con el entendimiento de que la designación de refrigerador, acondicionador de aire, calentador de agua, sistema de cogeneración (también referido como sistema CHP o sistema de potencia y calor combinado, que es el uso de un motor calorífico o una estación de potencia para generar simultáneamente electricidad y calor útil) , y sistema de trigeneración (un sistema de cogeneración que adicionalmente produce enfriamiento) podría sustituirse sin cambiar la operación del dispositivo. La característica inherente de una bomba calorífica es transportar/mover energía térmica de una fuente de calor a un disipador de calor. El uso del término bomba calorífica, por consiguiente, se aplica ampliamente como el transporte de energía térmica de un estado de entalpia/entropía a otro. Así, la utilización de bombas caloríficas no está restringida a la generación de calentamiento o enfriamiento, sino también para el movimiento intrínseco de energía térmica en virtualmente cualquier ciclo termodinámico que incluye medios para convertir tal energía térmica en generación de potencia (por ejemplo, energía eléctrica o mecánica) . En las bombas caloríficas de absorción, un absorbente tal como el agua absorbe el refrigerante, típicamente amoniaco, generando así calor. Cuando la solución combinada, también referida como solución binaria, se presuriza y calienta adicionalmente, se expele el refrigerante. Cuando el refrigerante se pre-enfría y expande a una baja presión, proporciona enfriamiento. El refrigerante de baja presión se combina entonces con la solución agotada de baja presión para completar el ciclo. Muchos refrigeradores/bombas caloríficas de absorción actuales hacen uso de ya sea una pareja agua-amoniaco, o una pareja bromuro de litio-agua. Estas dos parejas de absorción sufren de ciertas desventajas. La pareja agua-amoniaco incrementa los problemas de seguridad en vista de la toxicidad e inflamabilidad del amoniaco, y que el LiBr es corrosivo y muy propenso a fallas debido a la operación a baja presión, es decir, pequeñas fugas crean contaminación. Además, la tendencia a cristalizar puede ser un problema de obstrucción. Operar en presiones muy bajas es a menudo imposible debido a la congelación del agua. Se han propuesto otros procesos de absorción, pero generalmente involucran fluidos de trabajo que son tóxicos, inflamables, agotan ozono, o tienen alto efecto invernadero atmosférico. La Patente Norteamericana No. 6,374,630 para "Carbón dioxide absorption heat pump" para Jones describe un ciclo de absorción tradicional utilizando dióxido de carbono supercrítico . La patente '630 no anticipa un absorbedor que tiene ya sea una presión de vapor muy baja, un punto de ebullición de menos que 50°C, o cualquier medio para lograr un coeficiente de funcionamiento mejor que 0.70. La patente '630 además no anticipa ningún medio no térmico para reducir la temperatura de desorción, ni la extracción de la energía de expansión. Se entiende que el término dióxido de carbono y las abreviaciones para dióxido de carbono utilizadas son intercambiables que incluyen C02 y C02. Asimismo, el término agua y las abreviaciones para agua usadas son intercambiables que incluyen H20 y H20.

La Solicitud de Patente Norteamericana No. US 2003/0182946 para "Method and apparatus for using magnetic fields for enhancing heat pump and refrigeration equipment performance" para Sami et al., utiliza un campo magnético que es operable para desestabilizar las fuerzas intermoleculares y debilita la atracción intermolecular para mejorar la expansión del fluido de trabajo a la fase vapor. Se ha encontrado que la energía del campo magnético altera la polaridad de las moléculas del refrigerante y desestabiliza las fuerzas de dispersión de Van der aals intermoleculares entre las moléculas del refrigerante, aunque Sami et al. no anticipa la utilización de un campo magnético para reducir la energía de desorción . La Patente Norteamericana No. 6,434,955 para "Electro-adsorption chiller: a miniaturized cooling cycle with applications from microelectronics to conventional air-conditioning" para Ng et al., presenta la combinación de absorción y dispositivos termoeléctricos de enfriamiento. Los procesos físicos gobernantes son primordialmente la superficie en vez que los efectos de masa, o implican al electrón en vez del flujo de fluido. La patente '955 no anticipa un proceso de absorción continuo, sino más bien la transferencia de energía térmica de un proceso de desorción por lotes en el lote secuencialmente procesado para la desorción subsiguiente.

La Solicitud de Patente Norteamericana No. US 2003/0221438 para "Energy efficient sorption processes and systems" para Rane, et al. idea módulos de adsorción con pasajes de transferencia de calor en contacto térmico con la pared del módulo de adsorción y los tubos conmutables de calor. El módulo de adsorción de esta invención conduce a tiempos de ciclo inferiores tan bajos como 5 minutos que producen un proceso de regeneración eficiente multi-etapas para regenerar el desecante líquido usando discos de contacto rotatorios. La patente '438 no anticipa tampoco un proceso continuo o un proceso de absorción. La Solicitud de Patente Norteamericana No. US 2002/0078696 para "Hybrid heat pump" y la Patente Norteamericana No 6,539,728 para "Hybrid heat pump", ambas para Korin, describen un sistema híbrido de bomba calorífica que incluye (i) un permeador de membrana que tiene una membrana permselectiva capaz de remover selectivamente vapor de un gas que contiene vapor para producir un gas seco, y (ii) una bomba calorífica que tiene (a) un lado interno para intercambiar energía térmica con un fluido de proceso, (b) un lado externo para intercambiar energía térmica con un ambiente externo, y (c) un mecanismo termodinámico para bombear energía térmica entre el lado interno y el lado externo en cualquier dirección. Korin usa membranas para pre-acondicionar el aire en conjunción con un sistema de acondicionamiento de aire de refrigeración, y no realiza o anticipa ninguna separación de fases dentro del refrigerante mismo. Además, aunque las membranas se han usado en varias aplicaciones de separación, su uso para los sistemas de bomba calorífica ha sido limitado. Las Patentes Norteamericanas Nos. 4,152,901 y 5,873,260 proponen mejorar una bomba calorífica de absorción mediante el uso de una membrana semipermeable y una membrana de pervaporación, respectivamente. La Patente Norteamericana No. 4,467,621 propone mejorar la refrigeración a vacío usando la membrana porosa de metal sinterizado, y la Patente Norteamericana No. 5,946,931 describe un aparato de enfriamiento evaporativo que utiliza una membrana PTFE microporosa. Estas patentes no anticipan el uso de membranas para la separación de fases dentro de un sistema de absorción, sino más bien dentro de los sistemas de adsorción. La Patente Norteamericana No. 4,152,901 para Munters describe un método y aparato para transferir energía en un sistema de calentamiento y enfriamiento de absorción donde el absorbente se separa del medio de trabajo difundiendo la mezcla bajo presión a través de una membrana semipermeable que define una zona de presión relativamente alta y una zona de presión relativamente baja, mayor que la presión ambiente. La patente '901 no anticipa la operación supercrítica, ya que explícitamente declara que la "solución diluida del medio de trabajo se pasa al evaporador al ser despresurizada, mientras que la solución concentrada del absorbente, al reducirse a la presión ambiente, se pasa a la estación de sorbeión" . La Patente Norteamericana No. 5,873,260 para "Refrigeration apparatus and method" para Linhardt, et al. utiliza la presión incrementada de la solución absorbente/refrigerante que se suministra luego a un separador de membrana de pervaporación para proporcionar como una corriente de salida un refrigerante rico en vapor, y como otra corriente de salida un absorbente líquido concentrado. La patente '260 no anticipa fluidos supercríticos ya que explícitamente indicó que "la ^ presión de la entrada de refrigerante sustancialmente vaporizado al absorbedor es menos que 3.515 kg/cm2 (50 psia) " y "la presión de la solución absorbente/refrigerante que entra al separador de membrana está dentro del rango de aproximadamente 17.575 a 28.12 kg/cm2 (250 a 400 psia)". La patente '260 nota además que "los ciclos de ref igeración de absorción de membrana osmótica también son capaces de alcanzar bajas temperaturas y pueden tener un COP mayor que los sistemas de separación por calor amoniaco/agua convencionales, pero requieren presiones muy altas, del orden de 140.6 kg/cm2 (2,000 psia) o más para forzar al refrigerante a través de los poros de la membrana osmótica" . Debe notarse que una membrana de pervaporación opera en una manera completamente diferente de los procesos de separación por membrana del arte previo utilizados en los sistemas de refrigeración y de bomba calorífica. Tales sistemas de membrana del arte previo confían en la presión osmótica para forzar al refrigerante a través de la membrana, separando así al refrigerante de otros componentes. Para el par amoniaco-agua, esto convencionalmente requiere presiones del orden de magnitud de 140.6 a 281.2 kg/cm2 (2,000 a 4,000 PSI) y mayores. Las membranas osmóticas son porosas lo que permite al amoniaco pasar a través de la membrana. Las membranas de pervaporación no son porosas, pero pasan componentes a través de la membrana disolviendo el material seleccionado en la membrana. Esto permite que una fuerza impulsora mucho menor, significativamente menos que 28.12 kg/cm2 (400 PSI), actúe como el impulsor. En el caso de una mezcla amoniaco-agua, la membrana de pervaporación, selectivamente pasa el vapor de agua y amoniaco y rechaza el agua líquida. La Patente Norteamericana No. 6,739,142 para "Membrane desiccation heat pump" para Korin describe un sistema que incluye un permeador de membrana para remover vapor de un gas de proceso y para proporcionar un proceso agotado en vapor. Esta patente no describe el uso de ningún fluido supercrítico . La Patente Norteamericana No. 6,918,254 para "Superheater capillary two-phase thermodynamic power conversión cycle system" para Baker describe un sistema de potencia termodinámico de dos fases que incluye un dispositivo capilar, acumulador de vapor, supercalentador, una turbina en línea, un condensador, una bomba de líquido y un precalentador de líquido para generar potencia de salida como un generador a través de la generación de una liberación escalonada o pulsada de flujo de vapor. El dispositivo capilar, tal como un tubo de circuito de calor o un circuito bombeado capilarmente, se acopla a un acumulador de vapor, supercalentador, la turbina en línea para generar potencia de salida para la generación de potencia, bomba de líquido y precalentador de líquido. El dispositivo capilar recibe calor de entrada que se usa para cambiar la fase del líquido recibido del precalentador de líquido, bomba de líquido y condensador en vapor para extra calentamiento en el supercalentador utilizado para luego impulsar la turbina. Un supercalentador en combinación con una bomba de líquido y precalentador son implementados para el uso con el evaporador para una eficiencia térmica mejorada al operar en temperaturas de ciclo máximas muy por debajo de otros ciclos de conversión de potencia disponibles. La patente '254 requiere un dispositivo capilar que incluye tubos de circuito de calor y circuito bombeado para incrementar la única presión del fluido de operación (es decir, para lograr el diferencial de presión que resulta de la ganancia en la energía térmica) en lugar de la utilización tradicional de un compresor para incrementar la presión dentro de un ciclo de conversión de potencia termodinámico . Además, la patente '254 utiliza la etapa del supercalentador para eliminar cualquier gota líquida para evitar el choque del líquido dentro de las aspas de la turbina. La patente '254 también es un dispositivo de baja presión que tiene bajos diferenciales de presión entre la etapa de alta presión y la etapa de baja presión como específicamente se nota por su referencia a pabilos capilares con tamaños de poros de aproximadamente una miera (comercialmente disponible) que pueden soportar un diferencial de presión de aproximadamente diez psi. En conclusión, la patente '254 no posibilita la utilización de fluidos de trabajo incluyendo fluidos caracterizados como composición binaria, supercrítica y/o fluidos no tóxicos. La patente '254 es dependiente de la utilización de un dispositivo capilar como un medio para lograr un diferencial de presión. La Patente Norteamericana No. 5,899,067 para "Hydraulic engine powered by introduction and removal of heat from a working fluid" para Hageman describe una fuente térmica como un medio para incrementar la presión de un fluido de trabajo que a su vez impulsa un pistón para el bombeo, o alternativamente se refiere al pistón siendo conectado a un generador para resultar en electricidad. La patente '067 es dependiente en su operación del calentamiento y enfriamiento de manera secuencial de un fluido para posibilitar que la presión en el pistón se incremente mediante el calentamiento y que posteriormente disminuya mediante el enfriamiento para posibilitar la recuperación de las pociones completamente expandidas a completamente comprimidas. La patente '067 es un dispositivo de baja presión, utiliza un solo fluido de operación, y está comprendido de un pistón en movimiento, tiene relativamente muy poca superficie, toda el área resultando en lentas velocidades de conversión de potencia y gran tamaño físico. "Poly(ionic liquid)s as New Materials for C02 Absorption" por Youqing Shen et al . Department of Chemical and Petroleum Engineering, University of Wyoming, Laramie, yoming 82071, EEUU, recibida para publicación el 9 de Febrero del 2005, identifica que simplemente convirtiendo líquidos iónicos en formas poliméricas significativamente incrementa la capacidad de sorbción de C02 en comparación con los líquidos iónicos. Shen et al., nota además que especialmente los polímeros de líquidos iónicos basados en tetraalquilamonio tienen capacidades de sorbción de C02 6.0-7.6 veces de aquellos de los líquidos iónicos de temperatura ambiente. La sorbción y desorción de C02 de los sólidos poliméricos son muy rápidas, y la desorción es completamente reversible. Shen et al . , entonces específicamente nota la utilización de dichos polímeros como siendo "muy potencial como materiales de membrana y sorbente para la separación de C02" . Líquido (s) poli - iónico (s) ejemplares, como se nota por Shen et al., están comprendidos de aniones PF6 de líquidos iónicos que tienen la mayor capacidad de sorbción de C02. Más específicamente, los líquidos poli-iónicos incluyen tetrafluoroborato de 1- [2- (Metilacriloiloxi) etil] -3-butil-imidazolio ( [MABI] [BF4] ) y tetrafluoroborato de l-(p-vinilbencil) -3 -butil-imidazolio ( [VBBI] [BF4] , tetrafluoroborato de poli [1- (4-vinilbencil) -3 -butilimidazolio] (PVBIT) , hexafluorofosfato de poli [ (1- (4-vinilbencil) -3-butilimidazolio] (PVBIH) , y poli [2- (l-butilimidazolio-3-il)etil metacrilato tetrafluoroborato] (PBIMT) . Los resultados específicos que prueban el tamaño de partícula dieron la conclusión que la capacidad de absorción de C02 es principalmente dependiente de la estructura química de los líquidos poli-iónicos, mientras que la velocidad de absorción de C02 es dependiente del tamaño de partícula. Shen et al., claramente por el polímero siendo estacionario como ya sea un sorbente o materiales de membrana, no anticipa la utilización de los líquidos polo-iónicos como siendo el fluido de transferencia de calor o el fluido de trabajo dentro de un ciclo termodinámico . El arte previo carece de una eficiencia alta, un sistema con un coeficiente de funcionamiento mayor que 0.7, un ciclo de absorción eficiente y ambientalmente amigable que utilice un fluido de trabajo no tóxico, no corrosivo con una presión de trabajo positiva. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se proporciona un proceso de generación de enfriamiento, calentamiento y energía absorbente, seguro, ambientalmente amigable. El proceso utiliza un ciclo de absorción de dióxido de carbono que utiliza un absorbente líquido, no tóxico tal como los líquidos iónicos, de los cuales se absorbe el gas dióxido de carbono. Solo el refrigerante de dióxido de carbono se circula a los intercambiadores de calor del condensador y evaporador, los componentes directamente en contacto con aire respirable, evitando así una serie de desventajas asociadas con el absorbedor. La incorporación adicional de una bomba hidráulica termodinámica incrementa la eficiencia de energía, especialmente en los ciclos de generación de potencia por combustión, ya que elimina una porción sustancial de energía utilizada para la compresión antes de la combustión. Un aspecto de la invención es integrar una bomba calorífica de absorción con capacidades integrales de extracción de potencia a una bomba calorífica de compresión de vapor estándar como un medio para incrementar la conversión de potencia total y el coeficiente de funcionamiento de enfriamiento . Las figuras representadas dentro de la especificación de la invención proporcionan configuraciones ejemplares de los componentes más importantes del sistema de conversión de energía. Una descripción detallada de las figuras se proporciona en los siguientes párrafos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista de diagrama de flujo de la bomba calorífica de absorción representada con una configuración de turbina de expansión como el dispositivo de extracción de energía mecánica. La Figura 2 es una vista de diagrama de flujo de la bomba calorífica de absorción representada con una configuración de turbina de expansión como el dispositivo de extracción de energía mecánica que impulsa una bomba de compresión de vapor (es decir, un compresor) . La Figura 3 es una vista de diagrama de flujo de la bomba calorífica de absorción representada con una configuración de bomba calorífica de refrigeración magnética como el medio no térmico para incrementar la temperatura de la solución concentrada . La Figura 4 es una vista de diagrama de flujo de la bomba calorífica de absorción representada con una contención sellada de una configuración de turbina de expansión La Figura 5 es una vista de diagrama de flujo de la bomba calorífica de absorción representada con una solución concentrada de pre-calentamiento del condensador del sistema de bomba térmica de etapas múltiples. La Figura 6 es una vista tridimensional de la bomba calorífica de absorción representada con un precalentamiento de la solución concentrada a través de la contención de la cámara de combustión y del recuperador. La Figura 7 es una vista en sección transversal de la bomba calorífica de absorción representada con la energía térmica de la desorción de la solución concentrada obtenida por un intercambiador de calor integral de microcanales dentro de colector solar. La Figura 8 es una vista de diagrama de flujo de una bomba calorífica de absorción representada en un ciclo Goswami . La Figura 9A y la Figura 9B son vistas del diagrama de flujo de una bomba hidráulica termodinámica. La Figura 10 es una vista de diagrama de flujo de la membrana de nanofiltración no térmica para desorber el refrigerante de la solución concentrada. Las Figuras 11A, 11B, 11C, y 11D son vistas del diagrama de flujo de múltiples configuraciones de sistemas de bomba calorífica de absorción de dos etapas. La Figura 12 es una vista de diagrama de flujo del refrigerante de uso múltiple desorbido de un sistema de bomba calorífica de absorción. La Figura 13 es una vista de diagrama de flujo del refrigerante y/o solución débil de uso múltiple para limpiar los subproductos de combustión. La Figura 14 es una vista de diagrama de flujo de un sistema de bomba calorífica de absorción como un componente integral de un proceso de conversión de biomasa a biocombustible . La Figura 15 es una vista de diagrama de flujo de un sistema de combustión y desecante líquido integrado. La Figura 16 es una vista de diagrama de flujo de un sistema de filtración por membrana con equilibrio de presión a través de la membrana. La Figura 17 es una vista de diagrama de flujo de un sistema de combustión integrado que tiene control independiente de un compresor y dispositivo de extracción de energía . La Figura 18 es una vista de diagrama de flujo de una bomba calorífica de absorción mejorada en cavitación y proceso mejorado de conversión de biomasa a biocombustible .

La Figura 19 es una vista de diagrama de flujo de una bomba calorífica de absorción /que utiliza el calor de desecho del ciclo inferior para energizar el compresor. La Figura 20 es una vista de diagrama de flujo de un circuito de conmutación del bus térmico. La Figura 21 es una vista de diagrama de flujo de un bus térmico y un rango de fuentes térmicas. La Figura 22 es una vista de diagrama de flujo de un bus térmico y un rango de disipadores térmicos. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS El dispositivo de bomba calorífica de absorción de alta eficiencia inventivo, a partir de ahora también referido como "ScHPX", se establece ahora como un dispositivo principalmente comprendido de una bomba calorífica de absorción supercrítica, absorbedores de baja presión de vapor y una serie de componentes integrales para lograr la desorción usando medios no térmicos. El término "ciclo termodinámico" se define como un proceso en el cual un fluido de trabajo experimenta una serie de cambios de estado y finalmente regresa a su estado inicial .

El término "energía solar" se define como la energía derivada del sol, que más a menudo se refiere a la conversión directa de fotones radiados en electrones o fonones a través de una gran variedad de maneras. La energía solar también se convierte indirectamente en formas adicionales de energía tales como el calentamiento del agua de la tierra (también conocida como agua geotérmica) . El término "geotérmico" se define como que se relaciona al calor interno de la tierra, el cual se impacta por la energía solar absorbida. El término "líquidos iónicos" "ILs" se define como líquidos que son medios no coordinantes, altamente disolventes en los cuales una variedad de solutos orgánicos e inorgánicos son capaces de disolverse. Son solventes efectivos para una variedad de compuestos, y su falta de una presión de vapor medible los hace un sustituto deseable para los Compuestos Orgánicos Volátiles (VOCs) . Los líquidos iónicos son solventes atractivos ya que no son volátiles, no son inflamables, tienen una alta estabilidad térmica, y son relativamente baratos para la fabricación. El punto clave sobre los líquidos iónicos es que son sales líquidas, lo cual significa que consisten de una sal que existe en la fase líquida y que tiene que fabricarse; no son simplemente sales disueltas en líquido. Usualmente uno o ambos de los iones son particularmente grandes y el catión tiene un bajo grado de simetría. Estos factores resultan en líquidos iónicos que tienen una energía reducida del retículo y por lo tanto puntos de fusión inferiores. El término "electruro" se define como similar a alcaluros excepto que se asume que el anión es simplemente un electrón que se localiza para una región del cristal entre los cationes que forman complejo. El término "alcaluro" se define como una clase de compuestos iónicos donde los aniones son de los elementos (alcalinos) del grupo Tipo I Na, K, Rb, Cs (no se sabe que exista lituro) . El catión es un catión alcalino que forma complejo por un formador de complejos orgánico grande. La forma química resultante es A+ [Formador de complejos] B-, donde el formador de complejos es ya sea un Cryptand, Éter Corona o Aza-Corona. El término "nanofluido" se define como un fluido que contiene polvos a nanoescala, que son polvos que tienen un diámetro de menos que aproximadamente 1 miera y preferentemente menos que aproximadamente 100 nanómetros. El término "supercrítico" se define como el punto en el cual los fluidos han sido explotados por encima de sus presiones y temperaturas críticas. El término bomba calorífica se define como el transporte de energía térmica extraída de una fuente de calor a un disipador de calor por medios que incluyen absorción, adsorción y compresión de vapor. El término "compuesto cíclico" es un compuesto en el cual una serie de átomos de carbono se conectan conjuntamente para formar un lazo o anillo. El benceno es un ejemplo bien conocido . El término "policíclico" se utiliza cuando más que un anillo se combinan en una sola molécula, y el término "macrociclo" se utiliza para un anillo que contiene más que una docena de átomos . El término "aceptor de electrón" es un compuesto que recibe o acepta un electrón durante la respiración celular. El proceso comienza con la transferencia de un electrón de un donador de electrón. Durante este proceso (cadena de transporte del electrón) el aceptor de electrón se reduce y el donador de electrón se oxida. Ejemplos de aceptores incluyen oxígeno, nitrato, hierro (III) , manganeso (IV) , sulfato, dióxido de carbono, o en algunos casos los solventes clorados tales como el tetracloroeteno (PCE) , tricloroeteno (TCE) , dicloroeteno (DCE) , y cloruro de vinilo (VC) . El término "absorción" es ampliamente aceptado en la aplicación de bombas caloríficas para el enfriamiento. La absorción, en química, es un fenómeno físico o químico o un proceso en el cual los átomos, las moléculas, o los iones entran a algún material en volumen de fase sólida, líquida o gaseosa. Éste es un proceso diferente de la adsorción, debido a que las moléculas se ocupan por el volumen, no por la superficie. Un término más general es la sorbción que cubre la adsorción, la absorción, y el intercambio iónico. El término "combustión estequiométrica" es el proceso de combustión ideal durante el cual un combustible se quema completamente. Una combustión completa es un proceso que quema todo el carbono (C) a (C02) , todo el hidrógeno (H) a (H20) y todo el azufre (S) a (S02) . Si hay componentes no quemados en el gas de escape tales como C, H2, CO, el proceso de combustión está incompleto. El término "gas de exceso" se define como la cantidad de gas en exceso de la cantidad estequiométrica. El término "reactor de intensificación de proceso" se define como la miniaturización de las cámaras en las cuales tienen lugar las reacciones químicas. La utilización de micromezclado, particularmente con fluidos supercríticos, logra una alta transferencia de masa y rápidos tiempos de reacción. Los fluidos supercríticos incluyen gases tales como dióxido de carbono, metano, metanol, amoniaco, etanol, butanol, e hidrógeno. Los fluidos supercríticos pueden prepararse en emulsiones, que preferentemente son nanoemulsiones como un medio para incrementar el área superficial significativamente. Los dispositivos incluyen dispositivos de cavitación hidrodinámica, reactores de microcanales , reactor de disco giratorio, tubo giratorio en tubo, reactores de flujo oscilante, y reactores de destilación reactiva. El ScHPX, una extensión de la Bomba Calorífica Champagne como se desarrolla por Jones, establece nuevos métodos para disminuir la temperatura de desorción y los requerimientos totales de energía para lograr la desorción. El refrigerante, el cual es el fluido de trabajo circulante, está comprendido de cualquier fluido ambientalmente amigable (también conocido como amigable al efecto invernadero) por lo cual el fluido se expande en un gas dentro del evaporador. Una gran variedad de refrigerantes, específicamente aquellos conocidos en el arte para bombas caloríficas de absorción son compatibles con el ScHPX. El refrigerante preferido se selecciona del grupo de amoniaco y dióxido de carbono. El refrigerante más preferido es el dióxido de carbono, el cual tiene toxicidad reducida y seguridad reconocida. El refrigerante específicamente preferido opera dentro del rango supercrítico o transcrítico, como se determina por el refrigerante específico. La bomba calorífica inventiva también logra desorción superior a través de un reactor de disco giratorio modificado "SDR". Los SDR's tienen coeficientes de transferencia de masa y de calor extremadamen e altos. La solución concentrada se bombea simultáneamente al centro del disco y forma una película delgada mientras el líquido se mueve hacia el exterior. La fuerza centrífuga crea ondas de interferencia intensa, las cuales generan alta transferencia de calor entre la solución concentrada y el disco giratorio. El SDR también puede utilizarse a través del mezclado local intenso para acelerar la absorción del C02 supercrítico en la solución débil. El ScHPX está adicionalmente comprendido de un absorbedor en el cual se absorbe el refrigerante como un método para ya sea incrementar el alza de temperatura (es decir, transformar un fluido de temperatura relativamente baja a una temperatura superior (también conocida como calidad superior) de una fuente térmica, o proporcionar enfriamiento. Los requerimientos de energía de un sistema de absorción se limitan a tradicionalmente una fuente térmica para la desorción, y energía mecánica o eléctrica para bombear/presurizar la solución concentrada. El término "eficiencia de energía" es la salida de energía dividida por la entrada de energía requerida para producir la salida deseada. Un sistema de absorción de alta eficiencia, el cual se caracteriza en términos del coeficiente de funcionamiento "COP", requiere métodos para reducir principalmente los requerimientos de energía de desorción. La desorción es efectivamente el proceso en el cual el refrigerante se separa del absorbedor. El ScHPX inventivo utiliza un rango de absorbedores que incluye al menos un absorbedor seleccionado del grupo que consiste de líquidos iónicos, sólidos iónicos, soluciones de electruro, y soluciones de alcaluro. Los sólidos y líquidos iónicos se reconocen en el arte de los solventes ambientalmente amigables. Las soluciones de electruros y alcaluros se reconocen en el arte de los métodos de reducción química y de los métodos de oxidación respectivamente. El ScHPX excepcionalmente presenta líquidos iónicos "IL", que tienen presión de vapor muy baja si no es que insignificante, preferentemente líquidos iónicos compatibles con el dióxido de carbono supercrítico "scC02". La combinación inventiva de scC02 e ILs tienen excelente solubilidad de dióxido de carbono y simple separación de fase debido a su clasificación como combinaciones de fluidos parcialmente miscibles. Los fluidos parcialmente miscibles son ambos; miscibles e inmiscibles como una función directa de ambas; presión y temperatura. Un fluido parcialmente miscible en su estado inmiscible puede ser simplemente decantado para la separación de fases, lo cual es inherentemente un método de separación de baja energía. El comportamiento de la fase del C02 con los líquidos iónicos y como se influencia la solubilidad del gas en el líquido por la elección y estructura del catión y el anión. La modalidad preferida del fluido de trabajo es una "emulsión" de líquido poli -iónico y líquido iónico que tiene los beneficios combinados del flujo de fluido de los monómeros líquidos iónicos y las propiedades mejoradas de absorción/desorción de los polímeros de líquido poli-iónico, también referidos como polímeros iónicos. La categorización estándar de las "emulsiones" de líquidos iónicos es la caracterización como una fase de la emulsión como un "monómero de líquido iónico" o abreviada como fase "ILM" y la otra fase siendo un "polímero de líquido iónico" o abreviada como fase "ILP". Las fases ILM e ILP también se describen como una lechada de líquido iónico, a partir de ahora referida como "ILS". Una ILS preferida está comprendida de al menos un monómero de líquido iónico y al menos un polímero de líquido iónico. Las ILS preferida está comprendida de un ILP que tiene un tamaño de partícula aproximadamente entre aproximadamente 0.1 nanómetros y aproximadamente 500 mieras. La ILS particularmente preferida está comprendida de un ILP que tiene un tamaño de partícula aproximadamente entre aproximadamente 10 nanómetros y aproximadamente 5 mieras. Y la ILS específicamente preferida está comprendida de un ILP que tiene un tamaño de partícula aproximadamente entre aproximadamente 0.1 nanómetros y aproximadamente 500 nanómetros. El arte previo que utiliza polvos a nanoescala ha identificado 100 nanómetros, sin estar limitado por la teoría, como un umbral de tamaño significativo que tiene un efecto cuántico sobre la transferencia de calor. Dimensionar el polvo a nanoescala es un proceso altamente no lineal en el cual las partículas de 50 nanómetros tienen resultados superiores en comparación a 100 nanómetros. Y asimismo, 30, 20, y 10 nanómetros son cada uno superiores al tamaño mayor respectivo. Otro umbral significativo es 10 nanómetros, de nuevo sin estar limitado por la teoría, como un umbral de tamaño en donde los tamaños del polvo de menos que 10 nanómetros tienen beneficios de desempeño de transferencia de calor que no se realizan por los tamaños de polvo por encima de 10 nanómetros. La trayectoria libre media de los fonones se acepta a manera de ser menos que 10 nanómetros. Lo más notado es la inclusión de fluidos de trabajo binarios que tienen al menos un fluido seleccionado de al menos un grupo de líquido iónico, polímero de líquido iónico, electruro, alcaluro, y soluciones de nanofluido. Los fluidos de trabajo particularmente preferidos tienen al menos un fluido seleccionado del grupo que consiste de líquidos iónicos, combinación de polímeros de poli-líquido iónico y líquidos iónicos. El fluido de trabajo específicamente preferido está comprendido de un fluido de transferencia de calor comprendido de al menos un líquido iónico y al menos un polímero de líquido poli-iónico) . La inclusión adicional de polvos a nanoescala que incluyen polvos conductores, polvos semiconductores, o combinaciones de los mismos incrementa la conductividad térmica del fluido de trabajo. La utilización de un polímero de líquido poli- iónico y al menos un fluido de trabajo adicional seleccionado del grupo que consiste de líquidos iónicos, adsorbentes sólidos no poliméricos, y combinaciones de los mismos, mantiene la habilidad del fluido de trabajo para ser bombeado y circulado a través de los intercambiadores de calor para la transferencia de calor incrementada mientras que demuestra superiores velocidades de absorción y desorción de refrigerante . Un polímero iónico o de líquido iónico específicamente preferido es por sí mismo magnético teniendo distintas ventajas que incluyen mayores velocidades de absorción y desorción cuando se somete/remueve de campos magnéticos, y la habilidad para aislar dichos materiales del refrigerante más fácilmente por medios no térmicos. La añadidura adicional de al menos un compuesto no iónico seleccionado del grupo que consiste de compuestos cíclicos, policíclicos , y de macrociclo, y combinaciones de los mismos incluyendo antioxidantes, polifenoles, lignanos, y vitaminas, proporciona el fluido de trabajo con vida operativa y estabilidad térmica mejorada, y sin estar limitado por la teoría transferencia de electrón y transferencia de calor mejoradas . Los mediadores de la transferencia del electrón incluyen la proteína policatiónica, complejos con puentes de tialoto, complejos tiolados, metaloproteínas , complejos de proteínas que tienen una agrupación hierro-azufre, complejos trehalosa, agrupación hierro-azufre, sodio-amoniaco, azufre-amoniaco, un complejo de quitosano incluyendo lactato de quitosano, ácido quitosano alfa lipóico, o quitosano tiolado, o combinaciones de los mismos. Los aditivos adicionales que impactan la transferencia del electrón incluyen las sales de hierro, derivados de sales de hierro, sales de potasio, sales de ácido láctico, derivados de sales de potasio, derivados de sales de ácido láctico, ácido fítico, ácido gálico y combinaciones de los mismos. Las bombas caloríficas de absorción que incluyen conversión de energía son particularmente preferidas cuando están comprendidas además de al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste de mediador de transferencia del electrón, donador de electrón, aceptor de electrón, absorbedor de luz ultravioleta, absorbedor de infrarrojos, punto cuántico, polvo a nanoescala, y combinaciones de los mismos. La utilización de polvos a nanoescala mejora la transferencia de calor y la conductividad eléctrica por medios cuánticos, sin estar limitado por la teoría. La adición de aditivos, preferentemente en el rango de nanoescala, tiene un impacto sobre la conversión de fotones para fonones, fotones a electrones, electrones a fonones, fonones a electrones, etc. La aplicación particularmente preferida del fluido de transferencia de calor es operable dentro de dispositivos de conversión de energía térmica que incluyen dispositivos seleccionados del grupo que consiste de paneles solares planos, térmicos, receptores concentradores térmicos solares, celdas termiónicas de emisión, celda termovoltaica, generador de electricidad, compresor, y bomba calorífica. Y la aplicación específicamente preferida es por medio de la cual el fluido y al menos un gas absorbido (preferentemente C02) operable con la región transcrítica o supercrítica en la solución por medio de la cual el gas subsiguientemente desorbido se utiliza dentro de un ciclo termodinámico que incluye ciclos seleccionados del grupo que consiste de Goswami, Uehara, Kalina, Rankine, Carnot, Joule-Brayton, Ericsson, y Stirling. Combinaciones adicionales de refrigerantes y absorbedores se reconocen en el arte por tener miscibilidad parcial. Un aspecto adicional de las invenciones es el logro de la separación de fases como una función de al menos una función seleccionada del grupo que consiste de temperatura, presión, y pH. La solución preferida incluye además la utilización de pequeñas cantidades de pH para variar la solubilidad del refrigerante dentro del absorbedor. La solución más preferida varía la temperatura y presión, en combinación con control de pH utilizando métodos que incluyen la electrodiálisis . Un método adicional para habilitar la separación de fases es la aplicación de campos electrostáticos, ya que los campos electrostáticos incrementan la solubilidad de los fluidos iónicos . El ScHPX inventivo además influye en las soluciones de electruros y alcaluros. La solución de electruro preferida está comprendida de amoniaco. El beneficio principal de los electruros se centra sobre la transferencia de electrones libres (es decir, estado de energía) entre el cátodo y el ánodo. Un beneficio adicional, que es importante para la posterior incorporación de los polvos a nanoescala, es la característica fuertemente reductora del electruro. Esto es importante ya que los polvos a nanoescala, específicamente los metales, se oxidan fácilmente debido en parte a la gran área superficial del polvo. Aún otra modalidad de la invención es la inclusión adicional de al menos un polvo a nanoescala seleccionado del grupo que consiste de polvos conductores, semiconductores, ferroeléctricos , y ferromagnéticos . Los polvos a nanoescala, como se reconoce en el arte, mantienen dispersiones coloidales mientras que mejoran o varían un rango de propiedades que incluyen magnetismo, propiedades termofísicas (por ejemplo, conductividad térmica) , conductividad eléctrica, y características de absorción. Los polvos a nanoescala más preferidos están comprendidos adicionalmente de polvos a nanoescala que tienen modificaciones de superficie a nanoescala, que incluyen modificaciones de superficie seleccionadas del grupo de monocapa, y multicapas a nanoescala (es decir, revestimientos de superficie de menos que 100 nanómetros) . Los polvos a nanoescala específicamente preferidos mejoran más que un parámetro seleccionado del grupo que consiste de propiedades termofísicas, conductividad eléctrica, y absorción del espectro de la luz solar. Una característica aún más del ScHPX inventivo es la integración de dispositivos de extracción de energía mecánica. Los dispositivos de extracción de energía mecánica mejoran la eficiencia (es decir, COP) mediante la extracción de energía durante la etapa de expansión del refrigerante que sigue la etapa de desorción. Referente a la Figura 1, la energía mecánica puede transformarse utilizando el refrigerante desorbido del desorbedor 50 a través de una válvula o regulador 20 de flujo en una gran variedad de formas útiles de energía como se conoce en el arte, que incluyen una turbina 65 de expansión. El ScHPX, dependiendo de las condiciones de operación, tiene capacidad de enfriamiento adicional a través de un intercambiador 25 de calor antes de que el refrigerante sea absorbido en el absorbedor 30. Estas formas incluyen transformar la energía mecánica a energía eléctrica (por ejemplo, generación de electricidad de corriente directa o alterna), o impulsar bombas, compresores, o motores. Estos incluyen dispositivos de extracción de energía seleccionados del grupo que consiste de gerotor, Quasiturbina, pistón, motor esférico, turbina de expansión, bomba de expansión, motor de ciclo Stirling, motor de ciclo Ericsson, y turbina de pulsoreactor . El dispositivo de extracción mecánica preferido influye en el estado supercrítico de los refrigerantes, que presenta flujo másico "densidad" relativamente alto y operaciones dentro del rango supersónico. Referente a la Figura 2, el dispositivo de extracción mecánica más preferido es un dispositivo supersónico integral seleccionado del grupo que consiste del compresor 15 y la turbina 65. El dispositivo específicamente preferido opera sobre ya sea el principio de estatorreactor o pulsoreactor. El resultado es una turbina o compresor de alta eficiencia relativamente compacto para introducir respectivamente energía mecánica mediante la presurización de la solución concentrada o extrayendo energía mecánica mediante la reducción de la presión durante la expansión del refrigerante.

Referente a la Figura 2, el ScHPX tiene la habilidad para estar en comunicación fluida con un sistema de compresión de vapor tradicional, tal como el compresor 15. El refrigerante desorbido del desorbedor 50 se comprime adicionalmente con el compresor 15 de vapor que eleva ambas; la temperatura y la presión como un método para incrementar el coeficiente de funcionamiento cuando se desea el enfriamiento, ya que la energía del compresor se requiere solo para incrementar de manera creciente la ganancia de presión más allá de la presión del desorbedor 50, la cual es significativamente menos intensiva eléctricamente/mecánicamente la energía. El refrigerante está en comunicación fluida con un intercambiador 25 de calor que actúa efectivamente como un condensador, cuya energía térmica puede transferirse para muchos propósitos que incluyen un desorbedor de la bomba calorífica de absorción de la segunda etapa, precalentar aire de combustión, precalentar combustible de combustión, calentar un fluido de transferencia de calor secundario, o combinaciones de los mismos. Como se nota más temprano, el aspecto más crítico para la eficiencia en una bomba calorífica de absorción es la energía de desorción. El ScHPX logra la desorción por la combinación inventiva de ambos; los métodos no térmicos y los métodos térmicos tradicionales. Los métodos térmicos tradicionales, como se conoce en el arte, son logrados por la simple transferencia de calor a través de íntercambiadores de calor aire a líquido o líquido a líquido por medio de los cuales un fluido relativamente más caliente transfiere energía térmica a la solución concentrada relativamente más fría. Los métodos no térmicos preferidos se seleccionan del grupo que consiste de refrigeración magnética, bomba calorífica de compresión de vapor, absorción de la luz del espectro, directo, activado, solar, campo electrostático, electrodiálisis , separación por membrana, electrodesorción, pervaporación, centrifuga de gas, absorbedor líquido de C02 de tubo con vórtice, y decantación. Las membranas utilizadas para la remoción de C02 no operan como filtros, donde las moléculas pequeñas se separan de las más grandes a través de un medio con poros. En lugar de eso, operan sobre el principio de solución-difusión a través de una membrana no porosa. El primer C02 se disuelve en la membrana y luego se difunde a través de ella. Debido a que la membrana no tiene poros, no separa sobre la base de tamaño molecular. Más bien, separa con base en cuán bien se disuelven los diferentes compuestos en la membrana y posteriormente se difunden a través de ella. Un arreglo de membranas de cloruro de polivinilo acetato de vinilo, por ejemplo, permite una permeación más rápida del C02. Moléculas muy pequeñas y moléculas altamente solubles, moléculas pequeñas (por ejemplo, C02) permean más rápido que las moléculas grandes.

Referente a la Figura 10, un medio no térmico adicional de desorción incluye energía de radiofrecuencia y/o microondas. El fluido de trabajo preferido que contiene líquidos iónicos y polímeros iónicos es único en su habilidad para absorber la energía de microondas. Una modalidad preferida es la utilización de un dispositivo 400 de nanofiltración que está desprovisto de materiales que absorben la energía de microondas, absorben la energía de radiofrecuencia, desestabilizan el campo electrostático, desestabilizan el campo magnético, o combinaciones de los mismos. La exposición localizada de la solución concentrada a los campos anteriormente mencionados produce una desorción rápida y eficiente en energía. La separación por membrana incluye la nanofiltración y la ultrafiltración tradicional como un método para separar componentes por medios que incluyen el peso molecular y la separación de tamaño de partícula. Referente a la Figura 3 , el método no térmico más preferido utiliza la combinación de polvos a nanoescala ferroeléctricos/ferromagnéticos en combinación con la refrigeración 105 magnética que utiliza el efecto magnetocalórico para elevar la solución 100 concentrada a más que la temperatura de desorción, y la subsiguiente remoción del fluido de trabajo del campo magnético habilita al refrigerante 120 a desorber, produciendo la solución 115 débil que transforma la solución concentrada en la solución débil por ya sea utilizar menos energía térmica de un intercambiador 25 de calor o incluso sin utilizar energía térmica (es decir, sin ningún intercambiador de calor) . La implementación específicamente preferida continuamente y secuencialmente pulsa la solución concentrada en al menos dos zonas de desorción. Pulsar secuencialmente la solución concentrada a la zona de desorción habilita una reducción de la energía de bombeo requerida para presurizar la solución concentrada en la zona de desorción. Aún otro aspecto de la invención es la ausencia de un compresor en el diseño de absorción estándar. La única parte en movimiento se limita a una bomba muy pequeña donde pequeña está en términos de energía consumida en comparación a la energía total del sistema. La utilización de una bomba libre de pistón ofrece la oportunidad una compresión de vapor libre de aceite y de bajo costo, silenciosa, de alta eficiencia. La ausencia de aceite es importante al lograr beneficios que incluyen evitar la solubilización de aceite en el dióxido de carbono supercrítico preferido, lo cual presenta complejidades significantes, y eliminar la capa límite de aceite creada sobre las superficies de transferencia de calor, lo cual presenta un deterioro de la transferencia de calor. Un ScHPX con ultra alto COP incorpora una etapa de compresión de vapor como un método para alcanzar COPs comparables y más allá de las bombas de calor con alta compresión de vapor. Los compresores preferidos son también libres de aceite, lo cual se logra mediante la incorporación de muchas técnicas como se conoce en el arte para reducir la fricción, incluyendo revestimientos de diamante, revestimientos similares al diamante, revestimientos ultrafinos de diamante, soportes de aire, levitación magnética y lubricantes sólidos. Otro aspecto de la invención evita además las complejidades asociadas con los compresores o bombas libres de fugas. Referente a la Figura 4, el ScHPX, por consiguiente, incluye además un recipiente 35 sellado, por lo cual el recipiente sellado captura el refrigerante filtrado por el sistema de bombeo que se evacúa periódicamente en la solución débil. El recipiente sellado captura la solución concentrada de baja presión que se filtra en el recipiente sellado. Un controlador monitorea la presión dentro del recipiente sellado para determinar cuándo se conmuta una válvula de control, por lo cual la bomba 460 entre el absorbedor 30 y desorbedor 50, que normalmente presuriza la solución concentrada al desorbedor, ahora presuriza las pérdidas en el recipiente sellado en el absorbedor. El tamaño físico y la velocidad de absorción son componentes importantes adicionales de cualquier sistema de absorción. El ScHPX inventivo incluye además un dispositivo de cavitación, por lo cual el dispositivo de cavitación mejora la velocidad de absorción creando micro-burbujas con área superficial significativamente mayor. El dispositivo de cavitación más preferido se selecciona de la categoría de dispositivos que crean cavitación hidrodinámica. El tamaño físico del ScHPX se reduce adicionalmente por la utilización de intercambiadores de calor de microcanales, por lo cual los fluidos supercríticos tienen tensión superficial reducida que contrarresta la fricción del fluido asociada con los intercambiadores de calor de gran área superficial . Configuración del Sistema ScHPX El ScHPX inventivo es único no solo debido a los componentes específicos sino también en términos de la configuración operacional . Un sistema de bomba calorífica de absorción multietapa, también conocido como un sistema de cascada, por medio del cual un refrigerante A distinto se utiliza en al menos una etapa distinta y al menos un otro refrigerante B distinto se utiliza en al menos otra etapa distinta. Cada etapa es en efecto un ciclo termodinámico distinto, aunque cada etapa se acopla a la otra ya que la salida de una es la entrada de la otra. El ScHPX preferido influye en las diferencias en la temperatura de desorción de un refrigerante A y la temperatura de absorción del refrigerante B. Referente a la Figura 5, en otras palabras, la fuente térmica de condensación (es decir el condensador 259) de una etapa es la fuente térmica de desorción de la otra etapa (es decir el condensador 258) . Aún otra configuración es el ScHPX que tiene infusión directa de un sistema de generación de energía paralelo o cámara de combustión tal que su escape se infunde en el absorbedor. Una ventaja clave es la captura de la energía latente de la corriente de escape. Una implementación más preferida utiliza técnicas como se conoce en el arte para habilitar selectivamente al refrigerante para entrar en el absorbedor, así, el aire de escape se trata para remover los subproductos, por lo cual los subproductos incluyen NOx y azufre. Esta implementación logra el secuestro concurrente de dióxido de carbono. El enfriamiento disponible del ScHPX se utiliza entonces para pre-enfriar el aire de combustión para incrementar la capacidad de la turbina y la eficiencia de energía. Referente a la Figura 6, se obtiene una ganancia adicional en la eficiencia mediante la captura de la energía térmica directamente recuperada de las pérdidas de la conducción térmica de una cámara 230 de combustión y del recuperador 220 de combustión. Los recuperadores se utilizan a menudo para capturar el calor de desecho, aunque la conducción térmica a través de las paredes externas del recuperador limita la energía total recuperada, especialmente por las implementaciones de espacio estrecho tales como las aplicaciones de vehículos móviles. La energía térmica del ScHPX inventivo excepcionalmente utiliza fuentes térmicas de baja calidad. Una tal fuente es un colector solar no concentrado. La solución más preferida tiene un intercambiador de calor integral dentro del colector solar. Referente a la Figura 7, una implementación más preferida es un colector 300 solar que logra al menos un beneficio seleccionado del grupo que consiste de concentrar la energía 310 solar como un medio para reducir las pérdidas térmicas y enfriar las celdas 320 fotovoltaicas . Una implementación específicamente preferida es un íntercambiador 340 de calor de microcanales integral para reducir adicionalmente las pérdidas térmicas y el tamaño del intercambiador de calor. Y la implementación particularmente preferida tiene una película 330 translúcida que separa el colector solar y el intercambiador de calor, por lo cual los fotones del espectro solar habilitan la desorción estimulada por el fotón, reduciendo así la temperatura de desorción. La desorción estimulada también se logra por campos electromagnéticos y eléctricos externos. La inclusión adicional de polvos a nanoescala, incluyendo puntos cuánticos y absorbedores de luz ultravioleta, mejora la eficiencia por lo cual la dispersión coloidal de los polvos dentro del absorbedor mejora la conversión directa de fotones a electrones, y la subsiguiente transmisión del electrón entre el cátodo y el electrodo. La solución óptima tiene al menos una etapa de colector solar seguida por al menos una etapa de concentrador solar donde cada etapa crea una zona de presión independiente (es decir, un estado de vapor supercalentado) . La utilización del ScHPX inventivo como se nota más temprano produce una eficiencia de generación de potencia mayor cuando el fluido de trabajo se eleva adicionalmente a estados de vapor mayores. La elevación del fluido de trabajo a un primer estado de vapor a través de la utilización de una fuente de calor de temperatura relativamente inferior, tal como el calor de desecho o la energía solar no concentrada, se eleva subsiguientemente a un estado de vapor superior a través de medios que incluyen el compresor de vapor tradicional, energía solar concentrada, una fuente de combustión, una fuente de calor de temperatura relativamente más alta, o combinaciones de los mismos. Esta elevación de un estado de vapor inferior a los subsiguientes estados de vapor superiores puede repetirse. La eficiencia de energía óptima reemplaza la utilización del compresor de vapor tradicional con incrementos escalonados en los estados de vapor como un medio para elevar el estado de vapor a través de una serie de etapas termodinámicas vía un compresor/bomba térmica-hidráulica . La utilización de un intercambiador de calor de gran área superficial como un componente integral de la zona que incrementa la presión térmica-hidráulica habilita incrementos rápidos en la presión. La habilidad para incrementar rápidamente la presión dentro de cada zona habilita al dispositivo de expansión para recibir un fluido de trabajo con una presión constante. Existen numerosos métodos y dispositivos para aislar una zona de otra. Un medio tal es una bomba hidráulica sin válvulas comprendida de un cilindro rotatorio que tiene microcanales en la porción exterior del cilindro rotatorio. La parte interna del cilindro rotatorio está expuesta a la fuente térmica. El cilindro rotatorio está dentro de un cilindro más externo que sella cada microcanal aislando así cada zona dentro del microcanal de las otras zonas. Durante el período de rotación, el fluido de trabajo dentro del microcanal incrementa en ambas; en temperatura y por consiguiente en presión. El fluido entra a un microcanal individual, preferentemente de un ducto de entrada que es perpendicular al microcanal a lo largo de la longitud completa del microcanal. Asimismo, el ducto de salida tiene la misma orientación con respecto al microcanal, pero desplazada de manera rotacional a lo largo del cilindro. Alternativamente, el compresor/bomba térmica-hidráulica incorpora una lechada/ "sólido" de gran área superficial calentado a una temperatura especificada, que se coloca subsiguientemente en un "recipiente sellado" . El fluido de trabajo se infunde entonces en el recipiente sellado conduciendo a un rápido incremento en la presión. La incorporación adicional de un pistón de resorte para crear una contrafuerza, preferentemente tal que el resorte crea una fuerza constante al menos equivalente a la presión de entrada deseada del dispositivo de expansión. El resorte habilita además que todo el vapor supercalentado se eyecte de la zona de presión y que mantenga una presión constante. La utilización adicional de una cámara de aire o muelles mejora la salida de presión constante de una zona de presión a la siguiente o al dispositivo de expansión. Una ventaja adicional es que cada zona de presión se vacía esencialmente para la ocupación completa por la zona de presión anterior. Referente a la Figura 9B, las zonas de presión independiente son alternativamente producidas por la utilización del diodo 200 de entrada, también referido como dispositivos de control de flujo de entrada. Un tal dispositivo utilizado para regular la salida es un diodo 240 de salida, también referido como una válvula de alivio de presión. La utilización de una serie de válvulas de alivio de presión, tal que la presión de termofraccionamiento se establece de manera creciente para incrementar de la primera válvula de alivio de presión a la última con incrementos en aumento para cada válvula de alivio de presión, es una manera efectiva para prevenir el contraflujo y para proporcionar inherentemente medios controlables para incrementar el estado de vapor del fluido de trabajo. El agregado de la serie de válvulas de alivio de presión dentro de un intercambiador de calor, calentador 250, o calentador 220 de la bomba de desplazamiento se refiere a partir de ahora como un intercambiador de calor del "tren de presión". Así, la válvula de alivio de presión crea efectivamente zonas independientes dentro del tren de presión. Existen numerosos métodos conocidos en el arte para lograr el control de presión preciso y/o relativo. Se anticipa que el escenario óptimo es tal que la última zona independiente habilita que el flujo de salida ocurra en una presión precisa, ya sea la presión se controle por un control de presión electrónico en conjunción con un detector de presión o por una válvula de alivio de presión mecánica. Tal válvula de alivio también puede activarse en una presión diferencial entre la zona de salida anterior y la subsiguiente zona de entrada . Múltiples intercambiadores de calor del tren de presión, paralelos, habilitan una salida de presión constante para el dispositivo de extracción de potencia, tal que un incremento en cualquiera o ambos; el número de válvulas de alivio de presión dentro del tren de presión y/o el número de múltiples trenes de presión paralelos, conduce a una salida de presión más constante. Referente a la Figura 9B, los dispositivos adicionales que crean zonas de presión independiente incluyen una Quasiturbina, quasiturbina utilizada como bomba de desplazamiento positivo, la bomba de desplazamiento positivo comprendida de un ducto 210 de entrada, un calentador 220 interno, y un ducto 230 de salida, y la bomba hidráulica. Referente a la Figura 8, la característica final de la implementación del ScHPX logra una eficiencia superior operando con el ciclo Goswami, Kalina, Baker, o Uehara. Bajo el ciclo Goswami, el ScHPX puede optimizarse para proporcionar niveles máximos de calentamiento, enfriamiento o energía, en adición a la eficiencia de energía total, óptima. Un sistema de bomba calorífica de absorción se representa teniendo al menos dos etapas de presión en donde cada etapa secuencial tiene presión creciente, con la primera etapa Pl menos que la segunda etapa P2. La utilización de al menos una etapa de "compresión" comprendida de absorción utiliza significativamente menos energía eléctrica/mecánica en comparación a los compresores tradicionales de compresión de vapor. Una bomba calorífica de absorción excepcionalmente transforma la energía térmica, que es a menudo el calor de desecho o fácilmente disponible de los procesos de soporte, en presión debido a requerimientos inferiores de energía para comprimir un líquido "incompresible" contra un vapor compresible. Los beneficios se logran bajo numerosas configuraciones que incluyen, referente a la Figura 11A donde el fluido de trabajo/absorbente 450, tal como ILs, se mezcla con la solución concentrada del absorbedor 430, tal como el adsorbente (Al) sólido, en un absorbedor 431 de la segunda etapa. La solución (A2) concentrada mezclada se bombea 460 subsiguientemente de una presión (Pl) inferior a una presión (P2) incrementada que está en comunicación fluida con el desorbedor 50. El refrigerante desorbido puede opcionalmente comprimirse vía un compresor 15 de vapor tradicional para numerosos propósitos que incluyen incrementar la temperatura del condensador y elevar la presión para un proceso de extracción subsiguiente. Referente a la Figura 11B, el refrigerante se desorbió de un desorbedor 50 de la bomba calorífica de absorción de la primera etapa y posteriormente se reguló con la válvula 20 de flujo en un absorbedor 30 de la bomba calorífica de absorción de la segunda etapa para ser elevado a una presión incrementada mediante el bombeo 460 de la solución concentrada, la cual es incompresible. Referente a la Figura 11C, el refrigerante se desorbió de un desorbedor 50 de la bomba calorífica de absorción de la primera etapa y posteriormente se reguló con válvula 20 de flujo en un compresor 15 de compresión de vapor de la segunda etapa para ser elevado a una presión incrementada. Referente a la Figura 11D, alternativamente representa el compresor 15 de compresión de vapor como la primera etapa, tal como los casos cuando la presión PO inicial no es suficiente para que el refrigerante se absorba en la solución débil del absorbedor 30 de la bomba calorífica de absorción de la segunda etapa, la cual, posteriormente, se eleva subsiguientemente a una presión aún mayor con alta eficiencia de energía mecánica/eléctrica por la bomba 460 de alta presión. Todas estas configuraciones anteriormente mencionadas utilizan menos energía mecánica/eléctrica en comparación a un compresor de compresión de vapor de una etapa, o incluso de múltiples etapas. Ejemplo 1 El sistema de bomba calorífica de absorción en donde el modo operativo para incrementar la presión desde la presión PO inicial a la presión P2 de la segunda etapa se selecciona del grupo que consiste de (1) tener una primera etapa de adsorción o absorción que tiene la presión Plx incluyendo adsorbentes sólidos o líquidos y una segunda etapa de adsorción o absorción que tiene la presión P2i en donde el adsorbente Ali de la primera etapa se combina con un adsorbente A2i líquido no compresible de la segunda etapa y en donde Pli es menos que P2i, o (2) tener una etapa de compresión sin absorción de la primera etapa que incluye compresores o turbocargadores en donde la primera etapa incrementa la presión de la presión P02 inicial a la presión Pl2 de operación y una segunda etapa comprendida de una etapa de absorción que incluye adsorbentes sólidos o líquidos en donde Pl2 es menos que P22. Ejemplo 2 El ejemplo 1 está adicionalmente comprendido de una tercera etapa para incrementar adicionalmente la presión en donde el medio que incrementa la presión incluye una etapa de compresión sin absorción (es decir, compresores tradicionales, turbocargadores, etc.) o una etapa de bombeo de absorción. Referente a la Figura 12, el refrigerante desorbido, del desorbedor 50, en donde el refrigerante se procesa subsiguientemente en al menos una etapa de proceso post desorción seleccionada del grupo que consiste de química de reacción (incluye química enzimática, química de fermentación) , extracción del componente, combustión supercrítica, y combinaciones de los mismos, en donde la energía (??) mecánica y eléctrica combinada requerida para incrementar la presión del fluido de trabajo a la presión (Pl) de operación es al menos diez por ciento menor que la energía (E2) mecánica y eléctrica combinada requerida para incrementar la presión del fluido de trabajo a la presión (Pl) de operación mediante la compresión de la porción compresible del fluido de trabajo. Esta configuración es un acercamiento habilitante para incrementar la utilización de los beneficios reconocidos en el arte de la extracción supercrítica, combustión supercrítica, y reactores de intensificación de proceso "PIR". Una gran variedad de dispositivos específicos como se conoce en el arte se reconocen para los PIR incluyendo los reactores de cavitación hidrodinámica, microcanales, disco giratorio, tubo giratorio en tubo, flujo oscilante, y reactores de destilación reactiva. La incorporación adicional de catalizadores a nanoescala dentro del PIR, y más específicamente con la utilización de fluidos de trabajo supercríticos , incrementan las velocidades de reacción dramáticamente debido a las altas velocidades de transferencia de masa y viscosidad inferior. Una etapa de proceso post desorción, más notablemente dentro de las aplicaciones de conversión de biomasa a biocombustible, es una reacción enzimática que está adicionalmente comprendida de enzimas inmovilizadas . La conversión de biomasa a biocombustible, más notablemente la celulosa a etanol, es ampliamente conocida en el arte para utilizar enzimas. Sin embargo, la falla para solubilizar la celulosa demanda el uso de enzimas "libres" en comparación a las enzimas inmovilizadas para obtener velocidades de conversión enzimática aceptables. La utilización inventiva de líquidos iónicos, y preferentemente polímeros de líquido poli-iónico de los cuales una gran variedad se conoce en el arte que tienen la habilidad para solubilizar la celulosa, excepcionalmente habilitan a las enzimas inmovilizadas a ser utilizadas en combinación. La utilización adicional de refrigerantes, particularmente fluidos supercríticos que incluyen dióxido de carbono significativamente aminora la viscosidad de la celulosa solubilizada dentro de los ILs. El polímero de líquido poli-iónico "PILP" es superior a los ILs debido a la facilidad relativa al recobrar las enzimas inmovilizadas, que se incorporan en el PILP por medios conocidos en el arte de inmovilizar enzimas en polímeros, especialmente al utilizar filtración por membrana como un medio para aislar la biomasa convertida enzimática de los ILs y PILP. La combinación de ILs y PILP proporciona el beneficio de ambas enzimas inmovilizadas, teniendo la circulación relativamente fácil de ILs en comparación a los PILPs logrando así el transporte de biomasa efectivo para las enzimas inmovilizadas. Una modalidad preferida de la solicitud inventiva tiene la habilidad única para que las enzimas inmovilizadas se reutilicen para producir una velocidad de conversión y económica dramática, con la ventaja adicional de tener la subsiguiente habilidad para remover las enzimas gastadas de la lechada PILP e IL, las cuales entonces se reabastecen subsiguientemente con enzimas activas, y de nuevo se inmovilizan adicionalmente subsiguientemente dentro del PILP. Las enzimas inmovilizadas, las cuales son proteínas de especialidad que catalizan las reacciones químicas se remueven de los ILs mediante la añadidura adicional de diferentes enzimas que efectivamente transforman las enzimas inmovilizadas en subproductos que incluyen aminoácidos, hidrolizados de proteína, o combinaciones de los mismos. Los aminoácidos de cadena corta y los hidrolizados de proteína tienen solubilidad en agua incrementada, por consiguiente pueden lavarse de la lechada PILP e IL fácilmente. Así, la remoción de las enzimas inmovilizadas toma ventaja de los subproductos que son insolubles o parcialmente inmiscibles en la fase IL o PILP. La determinación de cuando cualquiera/ambos del IP y el PILP, y las enzimas inmovilizadas se "gastan" con el requerimiento de ser removidos/regenerados/reemplazados es mediante la colocación de detectores para monitorear al menos una condición seleccionada del grupo que consiste de la velocidad de absorción del líquido iónico, velocidad de desorción del líquido iónico, velocidad de conversión catalítica, velocidad de conversión enzimática, y combinaciones de los mismos. Referente a la Figura 12, una serie de detectores 70 se colocan para monitorear la solución concentrada, la solución débil, y el refrigerante dentro de la bomba calorífica de absorción, y ambos; antes y después al proceso 470 subsiguiente que utiliza medios para acelerar la velocidad de conversión de biomasa a biocombustible incluyendo catalizadores y enzimas. Un proceso subsiguiente alternativo para el sistema de bomba calorífica de absorción es la combustión supercrítica . Los beneficios anteriormente notados de lograr presiones supercríticas mediante la utilización de calor de desecho, incluyendo de dicho proceso de combustión supercrítica, habilita la reducción de pérdidas parásita del proceso de energía generada del proceso de combustión (es decir, energía acoplada con el dispositivo de extracción de energía tal como turbina) para utilizarse para generar energía mecánica/eléctrica adicional, mientras que la energía térmica de baja calidad se recupera para impulsar la compresión del aire de entrada.

Referente a la Figura 13, una ventaja aún más de la presente modalidad de la bomba calorífica de absorción, particularmente la baja disponibilidad de energía de los fluidos supercríticos , habilita a al menos un componente de los subproductos de desecho de combustión a ser removido de dentro del fluido de trabajo (por ejemplo, C02) . La solución débil desorbida del desorbedor 50, que contiene ILs y/o PILP, y/o el refrigerante desorbido en el proceso 480 de combustión. Se reconoce ampliamente que el dióxido de carbono supercrítico y los líquidos iónicos, ambos individualmente y en combinación, son solventes superiores, por consiguiente, operar el proceso de combustión supercrítica de manera discontinua habilita la porción sin combustión de la operación discontinua para limpiar los subproductos de combustión. La utilización adicional de un combustible que contiene gas de exceso mayor que el gas requerido para la combustión estequiométrica, habilita la remoción continua de subproductos, específicamente cuando el gas de exceso es C02 supercrítico. Independientemente de si la solución débil y/o el refrigerante se utilizan para limpiar la cámara de combustión del proceso 480 de combustión, el fluido "de limpieza" debe tener subproductos de desecho de combustión removidos de manera conocida en el arte para la separación, que incluyen la nanofiltración 400, antes de ser utilizados de nuevo dentro del ciclo de la bomba calorífica de absorción. Referente a la Figura 14, es otra modalidad preferida en donde la absorción/adsorción/intercambio iónico de los subproductos del proceso de conversión de biomasa a biocombustible, que incluyen dióxido de carbono, metano, metanol, o combinaciones de los mismos, se utilizan para producir biocombustibles adicionales. La conversión tradicional de almidón basado maíz a etanol es ampliamente reconocida por producir cantidades significativas de C02, y adicionalmente utiliza una cantidad significativa de energía térmica al producir calor de desecho de baja calidad. Este calor de desecho recuperado del proceso 490 de biomasa a través del intercambiador 25 de calor está en comunicación fluida con el desorbedor 50 a través del intercambiador 25 de calor. Otro beneficio de la utilización de la combustión supercrítica es la habilidad para agregar al menos un aditivo 510 combustible que incluye quitosano, glicerina, celulosa, y lignano. La modalidad preferida es tal que el quitosano, celulosa, y lignano se precipitan de la lechada IL y PILP mediante la inyección de agua, y específicamente preferido dentro de un microcanal como un medio para crear un tamaño de partícula menos que aproximadamente 10 mieras y más preferentemente menos que aproximadamente 1 miera y tamaños particularmente prefirieron menos que aproximadamente 100 nanómetros . La gran área superficial habilita una combustión 520 más completa, lo que reduce la producción de escoria de hulla, cenizas y alquitrán. Un excelente portador para los precipitados de biomasa incluye al menos un aditivo combustible seleccionado del grupo que consiste de biodiesel, gas natural, butanol, etanol, gasolina, dióxido de carbono, amoniaco, hidrógeno, y agua. Aditivos aún adicionales incluyen agua, biomasa húmeda, glicerina, glicerol, glicol que incluye un glicol, dimetilenglicol , trimetilenglicol , o combinaciones de los mismos. Un combustible que contiene suspensiones coloidales de precipitados de biomasa es idealmente adecuado para la combustión supercrítica dentro de una cámara de combustión porosa, como se reconoce en el arte para producir efectivamente cero emisiones. Alternativamente, el refrigerante desorbido que está en presiones supercríticas habilita más reacciones 530 de intensificación de proceso efectivas. Las reacciones incluyen al menos un proceso de conversión adicional seleccionado del grupo que consiste de reacciones catalíticas, reacciones de combustión, reacciones enzimáticas, y combinaciones de los mismos. Una modalidad particularmente preferida es la conversión de los subproductos de biomasa en biocombustibles adicionales que se convierten 500 de manera electroquímica en un biocombustible líquido o gaseoso. La configuración específicamente preferida transforma el calor de desecho para producir electricidad que, al menos en parte, energiza el proceso de conversión electroquímica. Esta configuración incrementa significativamente el rendimiento de ingresos de la planta de conversión de biomasa a biocombustibie , ya que los ingresos por unidad de energía producida son mucho mayores que el precio de mayoreo de electricidad. La habilidad para permanecer fuera de la rejilla y producir metanol (por ejemplo, de C02 + H20 en una celda de combustible inversa) u otros productos de reacción electroquímica tiene numerosos beneficios que incluyen más neutralidad del dióxido de carbono, ingresos incrementados, mayores velocidades de reacción debido en parte a las presiones supercríticas , mayor conductividad eléctrica debido en parte al IL, PILP, mediadores de transferencia del electrón, etc. y a los dispositivos 530 de intensificación de proceso . Referente a la Figura 15, otra modalidad es un sistema de bomba calorífica de absorción en comunicación fluida con un sistema de desecante líquido. Una modalidad preferida incluye la conversión de procesos de combustión para ser combustión 520 supercrítica donde se recupera el calor de desecho de escape. La combinación excepcionalmente habilita a que el calor de desecho utilizado del sistema 540 de desecante líquido se recupere vía el intercambiador 25 de calor para desorber 50 la solución concentrada, la cual puede recuperarse subsiguientemente para precalentar el ciclo 550 de combustión subsiguiente incluyendo al menos uno seleccionado del grupo que consiste de toma de aire del ciclo de combustión, combustible del ciclo de combustión, y combinaciones de los mismos. Continuar el proceso de recuperación de calor de desecho permite que se recupere el escape de la combustión para producir potencia, enfriamiento incrementado, o combinaciones de los mismos por medios que incluyen desorber el fluido de trabajo, regenerar el sistema de desecante líquido gastado/húmedo, o combinaciones de los mismos. Otra configuración es un sistema de conversión de energía en donde el desecante líquido gastado del sistema 540 de desecante líquido, ya sea como desecante seco/desecante húmedo y con/sin refrigerante desorbido del desorbedor 50 del sistema de absorción, se utiliza adicionalmente como el combustible o un componente del combustible para el ciclo 550 de combustión. El desecante líquido preferido está comprendido de glicerina, glicerol, o glicol que incluye un glicol seleccionado del grupo que consiste de dimetilenglicol y trimetilenglicol , o combinaciones de los mismos. Esta capacidad distinta produce ventajas fundamentales para integrar una variedad de producción de biocombustible en una planta, específicamente la integración de una planta de biodiesel que tiene energía térmica significativa y glicerina como subproductos, ambos siendo entradas valiosas para la producción de etanol . Una modalidad aún preferida recupera la energía latente de dicho escape del ciclo 550 de combustión que se convierte en absorbente líquido gastado y en donde dicho absorbente líquido gastado se utiliza entonces como el combustible o un componente del combustible para el ciclo de combustión. El desecante líquido gastado puede estar comprendido adicionalmente de al menos un combustible seleccionado del grupo que consiste de biodiesel, gas natural, butanol, etanol, gasolina, dióxido de carbono, amoniaco, e hidrógeno. Referente a la Figura 16 es una característica habilitante para la utilización de la filtración por membrana, que incluye la micro- y nanofiltración, bajo condiciones de presiones supercríticas . Se requiere una serie de detectores/controladores para mantener la presión a través de la nanofiltración 400 por membrana de la cámara de desorción en donde el diferencial de presión a través de la membrana es menos que la presión de operación máxima de la membrana. Se requiere un mínimo de dos detectores/sensores 70 para monitorear la presión en cada lado de la membrana. Se requieren válvulas 20 de flujo para variar el flujo de la solución concentrada en el lado de entrada de la membrana al utilizar y controlando el flujo de refrigerante para lograr un control preciso de la presión. Esto ocurre controlando simultáneamente el flujo a través de las válvulas 20 de flujo de refrigerante en el lado de salida de la membrana para mantener el diferencial de presión en los niveles de operación aceptables de acuerdo a las especificaciones de la membrana. El refrigerante aislado puede almacenarse opcionalmente en un tanque 560 de almacenamiento de alta presión, y puede presurizarse adicionalmente utilizando un compresor 15 tradicional de compresión de vapor para mantener una presión adecuada particularmente durante las condiciones de arranque. Cada válvula 20 de flujo de los fluidos de trabajo se controla individualmente para ambos lados de la membrana de la cámara.

Referente a la Figura 17 es otra característica realizada implementando una modalidad preferida del sistema de bomba calorífica de absorción, que es un sistema de conversión de energía comprendido de un compresor controlado individualmente y un dispositivo de extracción de energía, y una cámara de combustión de combustible en donde la energía de compresión se conmuta o controla dinámicamente para maximizar la generación de potencia. La energía de compresión se proporciona de al menos una fuente seleccionada del grupo que consiste de (a) el sistema 590 de almacenamiento térmico, (b) el tanque 560 de almacenamiento de alta presión que incluye aire, fluido de trabajo, o aceite hidráulico, (c) el precalentador 580 externo que incluye la energía térmica de dicha cámara de combustión de combustible, fuentes geotérmicas y solares, y (d) la bomba calorífica de absorción que utiliza el calor de desecho para el desorbedor 50 de al menos una fuente seleccionada del grupo que consiste de dicha cámara de combustión de combustible, proceso de conversión de biomasa a biocombustible, fuentes geotérmicas y solares donde la energía de expansión extraída de la turbina 65 impulsa un compresor 15 para el aire 570 de entrada del compresor. Referente a la Figura 18 es aún otra característica en donde el refrigerante desorbido del desorbedor 50 está comprendido de C02. El C02 supercrítico tiene distintas ventajas en el pre-procesamiento de la biomasa 600 en donde el fluido de trabajo pasa a través de un proceso de separación que incluye la nanofiltracion 400 como un medio para aislar el dióxido de carbono de otros componentes dentro de dicho fluido de trabajo que incluyen agua, minerales, sales minerales, no combustibles, subproductos de combustión, o combinaciones de los mismos . La separación adicional de los compuestos cíclicos, policíclicos, y de macrociclo que incluyen polifenoles, compuestos que contienen anillos aromáticos de la biomasa antes del proceso 610 de conversión de biomasa a biocombustible tiene beneficios que incluyen incrementar la velocidad de conversión a biocombustibles y extraer componentes adicionales de alto valor para incrementar la corriente de ingreso. El aislamiento de C02 es una manera efectiva de secuestrar C02 , particularmente debido a que el C02 ya está en presión supercrítica evitando por consiguiente la sanción significativa de energía asociada con el secuestro de C02 tradicional. Aún otra modalidad preferida es la inclusión adicional de dispositivos de cavitación que mejoran al menos una velocidad seleccionada del grupo que consiste de absorción 710, desorción 720, o combinaciones de las mismos. La viscosidad relativamente alta de los ILs y PILPs, especialmente con ganancias de biomasa con alto contenido de sólidos significativamente del uso de dispositivos de cavitación que proporciona un mezclado íntimo operando en el modo de absorción, y separación operando en el modo de desorción. Referente a la Figura 19, otra modalidad es un sistema de bomba calorífica de absorción en comunicación fluida con un proceso de combustión. Una modalidad preferida incluye la recuperación del calor de desecho del aire 581 de escape a través del recuperador 863 del proceso 480 de combustión tal que la energía de baja calidad del ciclo inferior se transforma en energía útil mediante la alta presión del sistema de bomba calorífica de absorción, desorbido del refrigerante del desorbedor 50 a través de un intercambiador 861 de presión, tal como gerotor o una combinación de compresor y expansor (por ejemplo, la turbina) con un eje común, para "comprimir" el aire 570 de entrada a una presión superior (preferentemente presión supercrítica) . Otra modalidad preferida precalienta el aire 570 de entrada a través de un condensador 860 que recupera el calor de absorción del absorbedor 30 (que ha ganado energía térmica vía el evaporador 862 dentro de un ciclo refrigeración/acondicionamiento de aire) . Otra modalidad más preferida utiliza el aire 581 de escape en comunicación fluida corriente abajo del recuperador 863 para al menos en parte proporcionar energía térmica para desorber el refrigerante y posteriormente para proporcionar energía térmica a través de un intercambiador 25 de calor para una gran variedad de propósitos que incluyen agua caliente doméstica y precalentamiento del agua de proceso. La energía térmica resultante del proceso 480 de combustión anteriormente mencionado puede utilizarse para una gran variedad de procesos de conversión de energía térmica que incluyen el ciclo de vapor, calor de proceso, calor de proceso, hervidor y hervidor supercrítico . Referente a la Figura 20, otra modalidad es un bus térmico dinámico para conmutar una serie de fuentes térmicas, representado aquí como un intercambiador 25 de calor general y la bomba 850 calorífica (es decir, en este escenario el diodo 93 térmico reversa para estar en comunicación fluida con el condensador) . La modalidad preferida tiene un arreglo 94 de conmutación comprendido de al menos un circuito 95 de conmutación de entrada y conmutadores 92 de salida (incluyendo normalmente abierto como se muestra con preferentemente un normalmente cerrado 91 como se muestra) , como se conoce en el arte, que tiene la capacidad para conmutar cualquier fuente térmica de una serie de fuentes térmicas a cualquier circuito del bus térmico de una serie de circuitos del bus térmico o barra colectora térmica. Un ejemplo representativo de la variación de los circuitos del bus térmico es una serie de circuitos que tiene una temperatura objetivo que se desvía de la media 834 de temperatura del bus térmico. Este ejemplo utiliza tres circuitos que tienen un diferencial de temperatura objetivo de diez grados Celsius debajo de la media respectivamente 833, 832, y 831, en adición a tres circuitos que tienen un diferencial de temperatura objetivo de diez grados Celsius por encima de la media respectivamente 835, 836, y 837. Cada circuito del bus térmico tiene al menos un detector 70 que incluye el detector de temperatura para detectar la temperatura real del circuito. El detector/mediciones adicionales incluyen la velocidad de flujo de masa, velocidad de flujo de energía térmica, y presión.

Medir la presión es crítico, especialmente cuando las presiones están en el rango supercrítico para mantener la presión debajo de la presión de estallido, para minimizar las pérdidas de presión. Una modalidad preferida del bus térmico dinámico es integrar una serie de detectores 70 para detectar/monitorear parámetros críticos, particularmente parámetros (a partir de ahora referidos como "parámetros no lineales") para identificar el algoritmo no lineal para la eficiencia de energía de la fuente térmica, eficiencia de energía del disipador térmico, coeficiente de funcionamiento del producto final de la fuente térmica, y coeficiente de funcionamiento del producto final del disipador térmico (por ejemplo, refrigeración, energía eléctrica producida, etc. dividida por la entrada de energía total) como una función de al menos un parámetro seleccionado del grupo que consiste de temperatura de entrada del intercambiador de calor del bus térmico, temperatura de salida del intercambiador de calor del bus térmico, velocidad de flujo de masa del bus térmico, temperatura de entrada de la fuente térmica, temperatura de salida de la fuente térmica, y velocidad de flujo de masa de la fuente térmica. Se anticipan numerosos métodos conocidos en el arte para controlar el flujo del fluido incluyendo válvulas, materiales limpios cuyas propiedades cambian como una función preferentemente aunque no limitado a la temperatura, bombas de velocidad variable, conmutadores de flujo y diodos térmicos. Referente a la Figura 21, una modalidad alternativa se representa mostrando una serie de fuentes de calor en donde una fuente térmica tiene insuficiente energía térmica que se transporta lejos al colector térmico desde la fuente térmica que lleva a la ruta del circuito de conmutación de energía térmica de la fuente térmica en contacto/comunicación térmica directamente a un disipador térmico que incluye la bomba 850 calorífica para elevar la temperatura. Aún otra modalidad es donde un circuito de temperatura inferior, tal como soportar un evaporador 920 del refrigerador se dirige entonces en comunicación fluida a una fuente térmica que incluye la bomba 851 calorífica para el sub-enfriando . El bus térmico del circuito múltiple se representa por un ejemplo de tres circuitos 810, 820, y 830 que están en comunicación fluida conmutable por métodos conocidos en el arte para conmutar flujos y/o transporte térmico como se representa por el circuito 840 conmutado. Aún otra modalidad es una configuración donde las fuentes térmicas dentro de cualquier un circuito están en series de fuentes térmicas incrementando secuencialmente la temperatura de entrada de la fuente térmica como un método para maximizar la transferencia de calor de cada fuente térmica. Alternativamente donde los disipadores térmicos dentro de cualquier circuito están en serie de disipadores térmicos por la temperatura de entrada del disipador térmico que disminuye secuencialmente como un método para maximizar la transferencia de calor de cada disipador térmico. Una gran variedad de disipadores o fuentes térmicas se anticipan dentro de ambientes residenciales/comerciales/industriales que incluyen condensador 910 del refrigerador, evaporador 920 del refrigerador, recuperador 930 de calor de desecho del lavaplatos (también opcionalmente con recuperación de agua) , enfriador 940 del horno, disipador 950 de espita de agua, ducha 960, enfriador 970 de componentes electrónicos, enfriador 980 de iluminación (incluyendo LEDs particularmente una serie de LEDs) , un condensador 990 de bomba calorífica, evaporador 991 de bomba calorífica, uno o más intercambiadores 992 de calor externos, y/o un intercambiador 993 de calor de ventana. El intercambiador de calor de ventana anteriormente mencionado transforma la luz no visible (es decir, el espectro infrarrojo y/o ultravioleta) en la energía térmica que está en contacto térmico con un circuito del bus térmico. La implementación óptima del intercambiador de calor de ventana es un compuesto transparente a la luz visible, preferentemente comprendido de un nanocompuesto de alta conductividad térmica para transportar la energía térmica en el bus térmico. La modalidad más preferida incluye una película de nanocompuestos transparente a la luz visible que tiene alta conductividad térmica, contenida dentro de la cavidad multi-facetas , en comunicación térmica con el intercambiador de calor de ventana (preferentemente un intercambiador de calor de fluido de presión supercrítica, y particularmente preferido un fluido que tiene aditivos a nanoescala con baja absorción de luz visible y alta absorción de infrarrojos y/o alta absorción de luz ultravioleta) . La modalidad particularmente preferida del intercambiador de calor de ventana está adicionalmente comprendida de una película de nanocompuestos que tiene una película exterior que refleja al interior las ondas del espectro infrarrojo y/o ultravioleta. El intercambiador de calor está adicionalmente comprendido de una película de nanocompuestos sobre una cara interior que refleja las ondas de espectro infrarrojo y/o ultravioleta desde la superficie exterior de vuelta a la película térmicamente conductora y refleja las ondas del espectro infrarrojo y/o ultravioleta desde interior del edificio (en el cual se construye el intercambiador de ventana) de vuelta al espacio ocupado del edificio para minimizar las pérdidas térmicas. El intercambiador de calor de ventana y/o la película térmicamente conductora están preferentemente adicionalmente comprendidas de aerogeles como un tal método para minimizar las pérdidas térmicas. La película térmicamente conductora y el intercambiador de calor de ventana adicionalmente se aislan térmicamente de la estructura de ventana como se conoce en el arte. Referente a la Figura 22, la velocidad de flujo de fluido del bus térmico o barra colectora térmica se controla dentro de la modalidad preferida por un control de bomba 460 de velocidad variable utilizando una serie de detectores 70 que detectan/monitorean un rango de parámetros para determinar la eficiencia de energía que incluyen temperatura de entrada y de salida, velocidad de fluido de flujo, consumo de energía kilowatt-hora "kwh ", generación de potencia kwh, medidor de BTUs (es decir, energía térmica) . Debido a la no linealidad de la termodinámica, lograr la eficiencia de energía del sistema total, óptima, no es simplemente dependiente de maximizar la recuperación térmica del calor de desecho de las fuentes térmicas sino más bien precisar el control de flujo como el método preferido para impactar el cambio de temperatura (es decir, delta T) a través de las fuentes térmicas. El bus térmico o barra colectora térmica se controla para maximizar la ganancia de temperatura del circuito del bus térmico más grande dentro de las restricciones de la demanda de energía térmica máxima de los disipadores de energía térmica que incluyen la velocidad de flujo máxima y la temperatura máxima (es decir, el sistema no incrementará la velocidad de flujo más allá del nivel útil máximo mediante el agregado de disipadores de energía o más allá de la temperatura útil máxima de cualquier disipador de energía sacrificando concurrentemente la eficiencia de energía de otros disipadores de energía) . La determinación para maximizar la temperatura de un circuito térmico tiene muchas condiciones de sanción en términos de la eficiencia de energía del componente individual que incluyen (a) la reducción de la cantidad total de calor de desecho recuperado, (b) reducir el sub-enfriamiento/precalentamiento post condensador dentro de un sistema de compresión de vapor que puede conducir a una eficiencia de energía inferior para lograr el acondicionamiento de aire/refrigeración, (c) los pre-procesos 600 de biomasa y/o los procesos de fermentación de biomasa tienen claras temperaturas de proceso máximas en las cuales las reacciones enzimáticas se deteriorarán y las enzimas incluso podrían desactivarse, (d) incrementar la temperatura para la remoción de energía de absorción dentro del absorbedor 30 conduce a un enfriamiento de absorción inferior, (e) incrementar la temperatura más allá de la temperatura de desorción crítica simplemente incrementa la cantidad de energía que necesita ser removida en la porción de sub-enfriamiento del ciclo de enfriamiento de absorción, (f) incrementar la temperatura más allá de los límites de diseño de los componentes tales como las aspas de la turbina 65 puede ganar eficiencia de energía pero al costo de tiempo de vida del sistema donde la ganancia de ingresos creciente de la generación de potencia no puede exceder el incremento creciente en el gasto de mantenimiento, y (g) numerosos disipadores térmicos no son operados tampoco en estado estacionario/condiciones de equilibrio incluyendo el sistema 540 de enfriamiento de desecante líquido que de hecho se regenera de manera discontinua. Otra característica de la modalidad preferida utiliza el circuito 840 conmutador anteriormente mencionado para determinar la salida de un circuito del bus térmico particular, seleccionado (por ejemplo, el circuito 837 de temperatura más alta) que se rutea en comunicación fluida a un disipador térmico particular, seleccionado que incluye dispositivos tales como el condensador 910 de refrigeración, o el aire 570 de entrada para un proceso de combustión subsiguiente. La dirección/trayectoria del flujo de fluido del bus térmico o barra colectora térmica se controla por una serie de algoritmos basados en parámetros no lineales que representan las fuentes térmicas y los disipadores térmicos en comunicación fluida (es decir, conectados) al bus térmico.

La(s) fuente (s) térmica (s) y el (los) disipador (es) térmico (s) se conectan a al menos un circuito del bus térmico mediante una interfaz térmica que incluye el diodo térmico y/o el conmutador térmico (incluyendo el diodo/conmutador térmico de los siguientes tipos como se conoce en el arte: conmutadores de metal líquido, materiales de cambio de fase, materiales limpios, conmutadores comprendidos de contacto térmico movible que incluyen nanocompuestos de alta conductividad térmica tales como un compuesto de arreglo de nanotubos de carbono) . La fuente/disipador térmico particular, preferido, se conecta vía un arreglo del circuito de conmutación que tiene los medios para variar la comunicación térmica con al menos dos circuitos del bus térmico. El circuito de conmutación del bus térmico dinámico específicamente preferido se controla de acuerdo a un sistema de control del bus térmico comprendido de al menos una serie de parámetros no lineales y al menos un diodo/conmutador térmico. El bus térmico dinámico está adicionalmente comprendido de dispositivos de almacenamiento térmico preferentemente adicionalmente comprendidos de detectores para proporcionar retroalimentación en tiempo real del nivel de capacidad de almacenamiento y la temperatura. Los modos de operación del sistema de control incluyen: (a) método para maximizar la energía térmica total para la conversión de energía mecánica/eléctrica, (b) método para maximizar la velocidad de flujo de masa en la temperatura lograble más alta, (c) método para maximizar la velocidad de flujo de masa en la temperatura lograble mínima, (d) método para minimizar el consumo de energía de fuentes de combustible que tienen emisiones de gas de efecto invernadero, (e) método para minimizar el costo del consumo de energía total de todas las fuentes donde costo incluye cualquier sanción por emisiones de gas de efecto invernadero, (f) el modo "e" anteriormente mencionado comprendido adicionalmente de las restricciones de operación de los parámetros que aseguran que cada fuente térmica y disipador térmico (a partir de ahora también referidas como "equipo") cumpla las condiciones de operación mínimas, y (g) el modo "f" anteriormente mencionado comprendido adicionalmente de costos cuantitativos por falla para cumplir las condiciones de operación mínimas. El sistema de control está comprendido adicionalmente de datos que incluyen calendarios, programas de operación de los equipos, los programas predictivos de operación de los equipos, meteorología predictiva y programas de ocupación de edificios, y está comprendido adicionalmente de algoritmos no lineales que incluyen algoritmos de consumo de energía del equipo y algoritmos de generación de energía del equipo.

Claims (98)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción y al menos un fluido de operación seleccionado del grupo que consiste de líquidos iónicos, sólidos iónicos, soluciones de electruro, y soluciones de alcaluro.
2. 2. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción, al menos un fluido de trabajo supercrítico, y al menos un dispositivo seleccionado del grupo que consiste de (a) un reactor de disco giratorio, (b) un compresor térmico hidráulico que incluye un intercambiador de calor del tren de presión, (c) una serie de etapas de presión independiente que tienen flujo escalonado o pulsado, (d) una bomba hidráulica que tiene un disipador térmico integral o un gerotor, y (e) un dispositivo de extracción de energía mecánica que incluye un gerotor, una turbina de expansión, una bomba de expansión, un motor de ciclo de Stirling, un motor de ciclo de Ericsson, o una turbina de pulsoreactor .
3. 3. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción y un fluido de trabajo desorbido por al menos un método térmico y al menos un método no térmico que incluyen métodos no térmicos seleccionados del grupo que consiste de refrigeración magnética, absorción de la luz del espectro, directo, activado, solar, electrodiálisis, aplicar campos electrostáticos, separación por membrana, electrodesorción, pervaporación, aplicar centrifuga de gas, aplicar el absorbedor líquido de C02 de tubo con vórtice, y decantación.
4. 4. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 2, caracterizado en que el al menos un fluido supercrítico es escalonado o pulsado secuencialmente en serie en al menos dos zonas de vapor supercalentado o de desorción.
5. 5. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 4, caracterizado en que comprende además un recipiente sellado capaz de capturar el refrigerante filtrado por el sistema de bomba calorífica de absorción y en donde el recipiente sellado se evacúa periódicamente en la solución débil.
6. 6. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 4, caracterizado en que comprende además un dispositivo de cavitación capaz de mejorar la velocidad de absorción que incluye dispositivos de cavitación capaces de crear cavitación hidrodinámica.
7. 7. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 4, caracterizado en que el al menos un fluido supercrítico es escalonado o pulsado secuencialmente por medios desprovistos de pistones, dispositivos capilares, o tubos de calor.
8. 8. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende una bomba calorífica de absorción de etapa múltiple, capaz de operar en una primera etapa y en una segunda etapa, y que tiene al menos un primer refrigerante utilizado en la primera etapa y al menos un segundo refrigerante utilizado en la segunda etapa.
9. 9. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 2, caracterizado en que comprende además un proceso de combustión en donde el proceso de combustión es capaz de crear escape y en donde el escape se infunde en la bomba calorífica de absorción como un medio para el secuestro de dióxido de carbono.
10. 10. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 9, caracterizado en que el escape del proceso de combustión se procesa adicionalmente para reducir los subproductos de escape que incluyen N0X y azufre.
11. 11. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 2, caracterizado en que comprende además un proceso de combustión y un recuperador de combustión capaz de recuperar el calor de desecho que incluye las pérdidas de conducción térmica, en donde el calor de desecho recuperado se utiliza para desorber los fluidos de trabajo supercríticos del sistema de bomba calorífica de absorción.
12. 12. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 2, caracterizado en que comprende además al menos un colector solar integral y al menos un concentrador solar integral en serie creando al menos dos zonas de presión independiente .
13. 13. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 12, caracterizado en que comprende además al menos un absorbedor seleccionado del grupo que consiste de líquidos iónicos, sólidos iónicos, soluciones de electruro, y soluciones de alcaluro.
14. 14. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción con al menos un dispositivo supersónico integral seleccionado del grupo que consiste de un compresor y una turbina, en donde el compresor y la turbina son capaces de operar ya sea sobre un principio de estatorreactor o un principio de pulsoreactor .
15. 15. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 2, caracterizado en que el sistema de conversión de energía es operable sobre un ciclo termodinámico seleccionado del grupo que consiste de un ciclo Goswami, un ciclo Kalina, un ciclo Baker, un ciclo Uehara, y derivados de los mismos.
16. 16. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado en que comprende además al menos un polvo a nanoescala seleccionado del grupo que consiste de polvos conductores, semiconductores, ferroeléctricos , y ferromagnéticos .
17. 17. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 3, caracterizado en que comprende además al menos un polvo a nanoescala seleccionado del grupo que consiste de polvos conductores, semiconductores, ferroeléctricos , ferromagnéticos que incluyen polvos con modificaciones de superficie a nanoescala, incluyendo polvos modificados en superficie que tienen revestimientos a nanoescala de monocapa, o multicapa.
18. 18. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado en que el al menos un fluido de trabajo tiene miscibilidad parcial incluyendo y en donde la separación de fases es por medio de la variación de al menos un parámetro del fluido de trabajo seleccionado del grupo que consiste de temperatura, presión, y pH.
19. 19. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 2, caracterizado en que el al menos un fluido de trabajo tiene una miscibilidad parcial y en donde la separación de fases es por medio de variar al menos un parámetro del fluido de trabajo seleccionado del grupo que consiste de temperatura, presión, y pH.
20. 20. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado en que el fluido de trabajo es una solución de electruro o alcaluro operable adicionalmente con ciclos termodinámicos adicionales como un medio para maximizar la energía térmica en generación de potencia.
21. 21. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 3, caracterizado en que el al menos un fluido de trabajo tiene una miscibilidad parcial y en donde la separación de fases es por medio de variar al menos un parámetro del fluido de trabajo seleccionado del grupo que consiste de temperatura, presión, y pH.
22. 22. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende una bomba calorífica de absorción operable como una bomba térmica hidráulica, en donde la bomba térmica hidráulica está comprendida además de un fluido de trabajo supercrítico, en donde el fluido de trabajo supercrítico es escalonado o pulsado secuencialmente a través de un intercambiador de calor integral, y en donde el fluido de trabajo supercrítico se desorbe por la bomba calorífica de absorción.
23. 23. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 22, caracterizado en que el fluido de trabajo supercrítico está comprendido además de al menos un absorbedor seleccionado del grupo que consiste de líquidos iónicos, sólidos iónicos, soluciones de electruro, y soluciones de alcaluro .
24. 24. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado en que el fluido de trabajo está comprendido además de al menos un monómero de líquido iónico y al menos un polímero de líquido iónico.
25. 25. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 24, caracterizado en que el polímero de líquido iónico es de un tamaño de partícula aproximadamente entre aproximadamente 0.1 nanometros y aproximadamente 500 mieras.
26. 26. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 24, caracterizado en que el polímero de líquido iónico es de un tamaño de partícula aproximadamente entre aproximadamente 10 nanometros y aproximadamente 5 mieras.
27. 27. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 24, caracterizado en que el polímero de líquido iónico es de un tamaño de partícula aproximadamente entre 0.1 nanometros y 500 nanometros.
28. 28. Un fluido de trabajo del sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción y un fluido de trabajo, en donde el fluido de trabajo está adicionalmente comprendido de un polímero de líquido poli-iónico y al menos un aditivo adicional seleccionado del grupo que consiste de líquidos iónicos, adsorbentes sólidos no poliméricos, y combinaciones de los mismos.
29. 29. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 28, caracterizado en que el fluido de trabajo está adicionalmente comprendido de al menos un compuesto no iónico seleccionado del grupo que consiste de compuestos cíclicos, policíclicos , y de macrociclos incluyendo antioxidantes, polifenoles, lignanos, y vitaminas, y por lo cual el fluido de trabajo tiene estabilidad térmica y vida operativa mejoradas.
30. 30. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 28, caracterizado en que el fluido de trabajo está adicionalmente comprendido de al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste de mediador de transferencia del electrón, donador de electrón, aceptor de electrón, absorbedor de luz ultravioleta, absorbedor de infrarrojos, punto cuántico, y polvo a nanoescala.
31. 31. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 28, caracterizado en que la bomba calorífica de absorción utiliza microondas para la energía de desorción.
32. 32. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 28, caracterizado en que la bomba calorífica de absorción está adicionalmente comprendida de un dispositivo de nanofiltración desprovisto de materiales que absorben la energía de al menos una fuente de energía o campo seleccionado del grupo que consiste de energía de microondas, energía de radiofrecuencia, campo electrostático, y campo magnético.
33. 33. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 28, caracterizado en que el fluido de trabajo se selecciona del grupo que consiste de líquidos iónicos magnéticos, polímeros de líquidos poli-iónicos, y combinaciones de los mismos.
34. 34. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 30, caracterizado en que el mediador de transferencia del electrón incluye proteína policatiónica, complejos con puentes de tialoto, complejos tiolados, metaloproteínas , complejos de proteínas que tienen una agrupación hierro-azufre, complejos trehalosa, agrupación hierro-azufre, sodio-amoniaco, azufre-amoniaco, un complejo de quitosano incluyendo lactato de quitosano, ácido quitosano alfa lipóico, y quitosano tiolado, o combinaciones de los mismos
35. 35. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 28, caracterizado en que el fluido de trabajo está adicionalmente comprendido de un aditivo capaz de mejorar la transferencia del electrón incluyendo sales de hierro, derivados de sales de hierro, sales de potasio, sales de ácido láctico, derivados de sales de potasio, derivados de sales de ácido láctico, ácido fítico, ácido gálico y combinaciones de los mismos.
36. 36. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción con múltiples etapas de presión, en donde una primera etapa de presión tiene una primera presión, Pl, y una segunda etapa de presión tiene una segunda presión, P2 , y en donde la primera presión Pl es menos que la segunda presión P2.
37. 37. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 36, caracterizado en que las múltiples etapas de presión están comprendidas de al menos una etapa de presión de absorción y al menos una etapa de presión de compresión de vapor .
38. 38. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 36, caracterizado en que las múltiples etapas de presión son capaces de operar en una primera etapa de presión y una segunda etapa de presión, y tienen al menos un primer absorbente Al utilizado en la primera etapa de presión y al menos un segundo absorbente A2 utilizado en la segunda etapa de presión, y por lo cual los absorbentes incluyen adsorbentes sólidos, líquidos iónicos, polímeros de líquido poli-iónico, y combinaciones de los mismos.
39. 39. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 38, caracterizado en que el absorbente Al se mezcla en el absorbente A2 , y en donde la energía requerida para lograr un incremento a la presión P2 es menor que la energía requerida para elevar la presión de Pl a P2 para el absorbente Al .
40. 40. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 39, caracterizado en que el absorbente Al se selecciona del grupo que consiste de un adsorbente sólido, polímero de líquido poli-iónico, y combinaciones de los mismos, y en donde el absorbente A2 se selecciona del grupo que consiste de líquidos iónicos, glicerina, agua, y combinaciones de los mismos.
41. 41. El sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción, un fluido de trabajo, y una etapa de desorción en donde el fluido de trabajo se desorbe en un fluido de trabajo de solución débil y un refrigerante, y en donde el refrigerante se procesa subsiguientemente en al menos una etapa de proceso seleccionada del grupo que consiste de (a) un proceso químico de reacción que incluye química enzimática, química de fermentación, (b) un proceso de extracción de componente, (c) un proceso de combustión supercrítica, y combinaciones de los mismos, en donde la energía Ei mecánica y eléctrica combinada requerida para incrementar la presión del fluido de trabajo a la presión Pl de operación es al menos diez por ciento menor que la energía E2 mecánica y eléctrica combinada requerida para incrementar la presión del fluido de trabajo a la presión Pl de operación mediante la compresión de la porción compresible del fluido de trabajo.
42. 42. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que la al menos una etapa de proceso utiliza un reactor de intensificación de proceso que incluye reactores seleccionados del grupo que consiste de reactores de cavitación hidrodinámica, microcanales, disco giratorio, tubo giratorio en tubo, flujo oscilante, y reactores de destilación reactiva.
43. 43. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 42, caracterizado en que la al menos una etapa de proceso está adicionalmente comprendida de catalizadores a nanoescala .
44. 44. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 42, caracterizado en que la al menos una etapa de proceso está adicionalmente comprendida de enzimas inmovi1izadas .
45. 45. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 44, caracterizado en que las enzimas inmovilizadas están inmovilizadas en al menos un líquido iónico seleccionado del grupo que consiste de polímero de líquido poli-iónico, y líquido iónico.
46. 46. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 45, caracterizado en que las enzimas inmovilizadas se procesan adicionalmente por etapas secuenciales de proceso que incluyen (a) remover las enzimas inmovilizadas del líquido iónico, y (b) reabastecer luego inmovilizando las enzimas activas dentro del líquido iónico.
47. 47. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 46, caracterizado en que las enzimas inmovilizadas se procesan adicionalmente por etapas secuenciales de proceso que incluyen (a) remover las enzimas inmovilizadas del líquido iónico por la añadidura adicional de enzimas para convertir las enzimas inmovilizadas en subproductos que incluyen aminoácidos, hidrolizados de proteína, y combinaciones de los mismos.
48. 48. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 47, caracterizado en que el fluido de trabajo está comprendido de al menos una primera fase y una segunda fase, y en donde la primera fase contiene el líquido iónico y la segunda fase es insoluble o parcialmente inmiscible con el líquido iónico, y en donde los subproductos son insolubles o parcialmente inmiscible en la primera fase.
49. 49. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que el sistema de bomba calorífica de absorción está adicionalmente comprendido de un detector para monitorear al menos un parámetro seleccionado del grupo que consiste de velocidad de absorción del líquido iónico, velocidad de desorción del líquido iónico, velocidad de conversión catalítica, y velocidad de conversión enzimática .
50. 50. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que la etapa de proceso de combustión supercrítica está comprendida adicionalmente de al menos un aditivo combustible que incluye quitosano, glicerina, celulosa, y lignano.
51. 51. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 50, caracterizado en que la etapa de proceso de combustión supercrítica está comprendida adicionalmente de combustible, y en donde el combustible está adicionalmente comprendido de al menos un aditivo combustible seleccionado del grupo que consiste de biodiesel, gas natural, butanol, etanol, gasolina, dióxido de carbono, amoniaco, hidrógeno, y agua .
52. 52. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que la etapa de proceso de combustión supercrítica está comprendida de un proceso de combustión dentro de una cámara de combustión porosa.
53. 53. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que la etapa de proceso de combustión supercrítica es capaz de producir un subproducto de desecho y en donde el subproducto de desecho se remueve por al menos un componente dentro del fluido de trabajo.
54. 54. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 53, caracterizado en que la etapa de proceso de combustión es capaz de operar de manera discontinua teniendo un ciclo de combustión y un ciclo de no combustión, y en donde el subproducto de desecho se remueve durante el ciclo de no combustión .
55. 55. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que la etapa de proceso de combustión supercrítica está adicionalmente comprendida de un combustible que contiene una cantidad de exceso de gas mayor que la cantidad de gas requerida para la combustión estequiométrica, y en donde la cantidad de exceso de gas limpia la cámara de combustión de subproductos de desecho.
56. 56. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción y un fluido de trabajo, en donde el fluido de trabajo absorbe al menos un subproducto de un proceso de conversión de biomasa a biocombustible que incluye un subproducto comprendido de al menos un gas seleccionado del grupo que consiste de dióxido de carbono, metano, y metanol, y en donde el fluido de trabajo absorbe el al menos un subproducto en una presión P0 de operación .
57. 57. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 56, caracterizado en que el proceso de conversión de biomasa a biocombustible es capaz de producir calor de desecho, y en donde el calor de desecho se utiliza para desorber el al menos un subproducto en una presión Pl de operación, y en donde Pl es mayor que PO .
58. 58. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 56, caracterizado en que el proceso de conversión de biomasa a biocombustible tiene al menos una etapa de proceso de conversión seleccionada del grupo que consiste de reacciones catalíticas, reacciones de combustión, y reacciones enzimáticas.
59. 59. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 56, caracterizado en que el proceso de conversión de biomasa a biocombustible está adicionalmente comprendido de una etapa de proceso capaz de convertir de manera electroquímica el al menos un subproducto en un combustible líquido o gaseoso.
60. 60. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 58, caracterizado en que la etapa de proceso que es capaz de convertir de manera electroquímica el al menos un subproducto, se energiza por la electricidad producida al menos en parte del sistema de bomba calorífica de absorción.
61. 61. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que la bomba calorífica de absorción está comprendida adicionalmente de un intercambiador de presión seleccionado del grupo que consiste de gerotor, pistón, y turbina.
62. 62. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 41, caracterizado en que el fluido de trabajo está comprendido de un refrigerante, y en donde el refrigerante se hace en una mezcla adicionalmente comprendida de al menos un aditivo selectivo del grupo que consiste de agua, biomasa húmeda, glicerina, glicerol, glicol incluyendo un glicol, dimetilenglicol , trimetilenglicol , biodiesel, gas natural, butanol, etanol, gasolina, dióxido de carbono, amoniaco , e hidrógeno .
63. 63. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 62, caracterizado en que la mezcla es capaz de ser utilizada dentro de un proceso de combustión supercrítica .
64. 64. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 63, caracterizado en que la mezcla es capaz de ser utilizada dentro de un reactor de intensificación de proceso.
65. 65. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción en comunicación fluida con un sistema de desecante líquido.
66. 66. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 65, caracterizado en que comprende además un ciclo de combustión capaz de producir calor de desecho, y en donde el calor de desecho se utiliza para producir potencia, enfriamiento adicional, o combinaciones de los mismos.
67. 67. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 66, caracterizado en que el calor de desecho se utiliza para desorber el fluido de trabajo, regenerar el sistema desecante líquido, o combinaciones de los mismos.
68. 68. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 65, caracterizado en que el calor de desecho se utiliza para desorber el fluido de trabajo, regenerar el sistema de desecante líquido, o combinaciones de los mismos.
69. 69. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de bomba calorífica de absorción y un sistema de combustión, en donde el sistema de combustión es capaz de producir un subproducto de combustión, y en donde el fluido de trabajo de la bomba calorífica de absorción se utiliza para limpiar el sistema de combustión de los subproductos de combustión.
70. 70. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 69, caracterizado en que el sistema de bomba calorífica de absorción está comprendido de una etapa de absorción del refrigerante, en donde el subproducto de combustión está comprendido de impurezas, y en donde el fluido de trabajo se procesa adicionalmente para aislar las impurezas del fluido de trabajo antes de la etapa de absorción del refrigerante .
71. 71. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un sistema de desecante líquido y un ciclo de combustión, en donde el sistema de desecante líquido es capaz de producir calor de desecho del proceso para regenerar el desecante líquido gastado, y en donde el calor de desecho se utiliza adicionalmente para precalentar una entrada de combustión que incluye al menos uno seleccionado del grupo que consiste de toma de aire del ciclo de combustión, combustible del ciclo de combustión, y combinaciones de los mismos, en un proceso de ciclo de combustión subsiguiente.
72. 72. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 71, caracterizado en que el ciclo de combustión subsiguiente es capaz de producir calor de desecho adicional, y en donde el calor de desecho adicional se utiliza adicionalmente para regenerar el desecante líquido gastado.
73. 73. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 71, caracterizado en que el ciclo de combustión es capaz de quemar un combustible, y en donde el combustible está adicionalmente comprendido del desecante líquido gastado.
74. 74. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 71, caracterizado en que el desecante líquido gastado está adicionalmente comprendido de un gas supercrítico .
75. 75. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 71, carcaterizado en que el sistema de desecante líquido comprende al menos un desecante líquido seleccionado del grupo que consiste de (a) glicerina, (b) glicerol, y (c) glicol incluyendo un glicol seleccionado del grupo que consiste de dimetilenglicol y trimetilenglicol.
76. 76. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 71, caracterizado en que el desecante líquido gastado comprende adicionalmente al menos un combustible seleccionado del grupo que consiste de biodiesel, gas natural, butanol, etanol, gasolina, dióxido de carbono, amoniaco, e hidrógeno .
77. 77. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 76, caracterizado en que el combustible está a una presión mayor que la presión supercrítica .
78. 78. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un proceso de combustión y un absorbente líquido, en donde el proceso de combustión quema un combustible, en donde el proceso de combustión es capaz de producir escape, en donde el absorbente líquido es capaz de recuperar la energía latente del escape que se convierte en un absorbente líquido gastado, y en donde el absorbente líquido gastado es capaz de ser utilizado como al menos un componente del combustible.
79. 79. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un detector/controlador para mantener la presión a través de una membrana de la cámara de desorción, en donde la presión a través de la membrana de la cámara de desorción es un diferencial de presión, y en donde el diferencial de presión es menos que la presión de operación máxima de la membrana de la cámara de desorción.
80. 80. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 79, caracterizado en que la membrana de la cámara de desorción está comprendida de un lado de entrada y un lado de salida, en donde el sistema de conversión de energía está adicionalmente comprendido de un fluido de trabajo, y en donde el detector/controlador es capaz de variar el flujo del fluido de trabajo individualmente en ambos lados; de entrada y de salida, de la membrana de la cámara de desorción .
81. 81. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende una cámara de combustión de combustible, un compresor capaz de ser controlado individualmente y dinámicamente, y un dispositivo de extracción de energía capaz de ser controlado individualmente para maximizar la generación de potencia.
82. 82. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 81, caracterizado en que el compresor consume energía de compresión, y en donde la energía de compresión se proporciona de al menos una fuente seleccionada del grupo que consiste de (a) sistema de almacenamiento térmico, (b) tanque de almacenamiento de alta presión que incluye aire, fluido de trabajo, o aceite hidráulico, (c) precalentador externo que incluye energía térmica de la cámara de combustión de combustible, una fuente solar, y fuente geotérmica, y (d) la bomba calorífica de absorción que utiliza el calor de desecho de al menos una fuente seleccionada del grupo que consiste de la cámara de combustión de combustible, un proceso de conversión de biomasa a biocombustible, una fuente solar, y una fuente geotérmica.
83. 83. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 36, caracterizado en que la presión antes de la primera etapa de presión es una presión PO inicial, y en donde el sistema de conversión de energía está comprendido adicionalmente de un modo operativo para incrementar la presión de PO a P2 seleccionado del grupo que consiste de (a) tener una primera etapa de adsorción o absorción, en donde la primera etapa de adsorción o absorción tiene una presión Pli, en donde la primera etapa de adsorción o absorción tiene un absorbente Alj. que incluye absorbentes sólidos o líquidos, en donde la segunda etapa de adsorción o absorción tiene una presión P2i y un absorbente A2X, en donde Ali se combina con A2lr en donde A2i es un adsorbente líquido no compresible, y en donde Pli es menos que ?2?, y (b) tener una etapa de compresión sin absorción de la primera etapa que incluye compresores o turbocargadores en donde la primera etapa de adsorción o absorción tiene una presión Pl2, en donde la presión de la primera etapa de adsorción o absorción incrementa de la presión PO inicial a la presión Pl2 de operación, en donde la segunda etapa de adsorción o absorción tiene una presión P22, en donde la segunda etapa de adsorción o absorción tiene un absorbente A22 que incluye adsorbentes sólidos o líquidos, y en donde Pl2 es menos que P22.
84. 84. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 83, caracterizado en que comprende además una tercera etapa de adsorción o absorción capaz de incrementar la presión por encima de la presión de la segunda etapa de adsorción o etapa de absorción, y en donde incrementar la presión es por medios que incluyen un proceso de compresión sin absorción o un proceso de bombeo con absorción.
85. 85. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 83, caracterizado en que el sistema de conversión de energía comprende además un fluido de trabajo que contiene dióxido de carbono y al menos un componente fluido adicional, en donde el fluido de trabajo pasa a través de al menos una etapa de proceso de separación como un medio para aislar el dióxido de carbono del al menos un componente fluido adicional en el fluido de trabajo.
86. 86. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 83, caracterizado en que el sistema de conversión de energía es capaz de secuestrar el dióxido de carbono .
87. 87. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 83, caracterizado en que la bomba calorífica de absorción está adicionalmente comprendida de un dispositivo de cavitación capaz de mejorar al menos un velocidad seleccionada del grupo que consiste de velocidad de absorción y desorción.
88. 88. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 83, caracterizado en que el sistema de conversión de energía comprende además un fluido de trabajo que contiene al menos un polvo a nanoescala que incluye un polvo a nanoescala seleccionado del grupo que consiste de polvos a nanoescala conductores, semiconductores, ferroeléctricos , y ferromagnéticos , y combinaciones de los mismos .
89. 89. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 83, caracterizado en que comprende además al menos un fluido de trabajo, en donde el fluido de trabajo tiene miscibilidad parcial y es capaz de separación de fases por medios que incluyen variar al menos un parámetro seleccionado del grupo que consiste de temperatura, presión, y pH.
90. 90. El sistema de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 36, caracterizado en que comprende además un fluido de trabajo que contiene compuestos cíclicos, policíclicos , y de macrociclo incluyendo polifenoles, compuestos que contienen anillos aromáticos de biomasa antes del proceso de conversión de biomasa a biocombustible, y en donde el sistema de conversión de energía está adicionalmente comprendido de un método de separación para aislar los compuestos cíclicos, policíclicos, y de macrociclo del fluido de trabajo.
91. 91. Un sistema de conversión de energía, caracterizado en que comprende un bus dinámico o barra colectora térmica y un bus térmico o barra colectora térmica conmutable que tiene múltiples circuitos del bus térmico, múltiples dispositivos seleccionados del grupo que consiste de un dispositivo de la fuente térmica y un dispositivo del disipador térmico, y un circuito de conmutación, en donde el circuito de conmutación es capaz de rutear dinámicamente el transporte térmico entre el circuito del bus térmico y el dispositivo.
92. 92. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 91, caracterizado en que comprende además un sistema de control con algoritmos no lineales capaces de determinar al menos un parámetro seleccionado del grupo que consiste de eficiencia de energía de la fuente térmica, eficiencia de energía del disipador térmico, coeficiente de funcionamiento del producto final de la fuente térmica, y coeficiente de funcionamiento del producto final del disipador térmico .
93. 93. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 92, caracterizado en que el sistema de control es capaz de operar como una función de al menos un parámetro seleccionado del grupo que consiste de temperatura de entrada del intercambiador de calor del bus térmico o barra colectora térmica, temperatura de salida del intercambiador de calor del bus térmico, velocidad de flujo de masa del bus térmico, temperatura de entrada de la fuente térmica, temperatura de salida de la fuente térmica, y velocidad de flujo de masa de la fuente térmica.
94. 94. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 92, caracterizado en que el sistema de control es capaz de rutear dinámicamente el flujo de fluido entre las fuentes térmicas, los disipadores térmicos, y los circuitos del bus térmico o barra colectora térmica, en donde las fuentes térmicas son capaces de ser ordenadas secuencialmente mediante el incremento de la temperatura de entrada de la fuente térmica, y en donde los disipadores térmicos se ordenan secuencialmente mediante la disminución de la temperatura de entrada del disipador térmico.
95. 95. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 91, caracterizado en que comprende además un intercambiador de calor de ventana en contacto térmico con un circuito del bus térmico, en donde el intercambiador de calor de ventana se expone a la luz, y en donde el intercambiador de calor de ventana es capaz de transformar el espectro ultravioleta y/o infrarrojo en energía térmica.
96. 96. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 92, caracterizado en que el sistema de control es capaz de rutear dinámicamente el flujo de fluido entre las fuentes térmicas, los disipadores térmicos, y los circuitos del bus térmico o barra colectora térmica, y en donde el bus térmico se controla para maximizar la ganancia de temperatura de un circuito del bus térmico dentro de las restricciones operativas del parámetro de los disipadores térmicos que incluyen la demanda máxima de energía térmica, velocidad máxima de flujo y temperatura máxima.
97. 97. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 92, caracterizado en que el sistema de control opera en modos seleccionados del grupo que consiste de (a) maximizar la energía térmica total para la conversión de energía mecánica/eléctrica, (b) maximizar la velocidad de flujo de masa en la temperatura lograble más alta, (c) maximizar la velocidad de flujo de masa en la temperatura lograble mínima, (d) minimizar el consumo de energía de fuentes de combustible que tienen emisiones de gas de efecto invernadero, (e) minimizar el costo del consumo de energía total de todas las fuentes donde costo incluye cualquier sanción por emisiones de gas de efecto invernadero, (f) el modo "e" comprendido adicionalmente de restricciones de operación de los parámetros que aseguran que cada fuente i térmica y disipador térmico cumpla las condiciones de operación mínimas, y (g) el modo "f" comprendido adicionalmente de costos cuantitativos por falla para cumplir las condiciones de operación mínimas.
98. 98. El sistema de conversión de energía de acuerdo a la reivindicación 92, caracterizado en que comprende además datos que incluyen calendarios, programas de operación de los equipos, los programas predictivos de operación de los equipos, meteorología predictiva y programas de ocupación de edificios, y comprendido además de algoritmos no lineales que incluyen algoritmos de consumo de energía del disipador térmico y algoritmos de generación de energía del disipador térmico .