Ionic liquids as diathermic fluids for solar trough collectors’ technology: A corrosion study

Perissi, Ilaria; Bardi, Ugo; Caporali, Stefano; Fossati, A.; Lavacchi, Alessandro

doi:10.1007/978-3-540-75997-3_124

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“…Ionic liquids (ILs)-a group of salts, which are liquid at ambient temperature (less than 100°C) and are considered as the potential replacement of the currently used working fluid [3][4][5][6][7][8]. ILs have several excellent physical and chemical properties including high thermal stability, negligible vapor pressure and volatility, exposure to air and moisture stability, low melting point, wide electrochemical window, nonflammability, high ionic conductivities, high solvating capability, corrosion resistance to plastics and carbon steels [9][10][11][12][13][14][15][16][17][18].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Thermal performance of ionic liquids for solar thermal applications

Paul

Morshed

Fox

et al. 2014

Experimental Thermal and Fluid Science

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a b s t r a c tExperimental investigations were carried out to evaluate thermophysical properties, i.e. density, viscosity, heat capacity, and thermal conductivity and high temperature forced convection behavior of N-butyl-N,N,N-trimetylammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imide ([N 4111 ][NTf 2 ]) ionic liquid (IL) for its potential application in concentrated solar power (CSP). Results from the experiments will be useful in assessing the potential of using ILs for solar thermal collectors. Experimental results show that thethermal conductivity was slightly decrease with the increase of temperature; vary from 0.124 to 0.121 W/m K for a change in temperature of 283-343 K, strong temperature effect on the viscosity of IL was observed and maintain an exponential relationship with the temperature; heat capacity increases linearly with temperature measured from 298 to 618 K. Forced convection performance of the IL was studied in a circular tube under both in laminar and turbulent conditions. Although the heat transfer coefficient of the IL was found to be lower compared to the De-Ionized (DI) water, its thermal stability and other attractive properties may make it a viable candidate for solar collector use. Our experimental results also established that Shah's equation and Gnielinski's equation can predict forced convection performance of IL for both the laminar region and turbulent region respectively.

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Section: Introductionmentioning

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Thermal performance of ionic liquids for solar thermal applications

Paul

Morshed

Fox

et al. 2014

Experimental Thermal and Fluid Science

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“…Many reasons justify the limited exploitation of the research results in commercial systems (e.g. higher corrosion rates 24 and stability under room condition). Traditional solvents as water are often cheaper and abundant.…”

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confidence: 99%

Analysis of mass transport in ionic liquids: a rotating disk electrode approach

Giaccherini

Khatib

Cinotti

et al. 2020

Sci Rep

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ionic Liquids are a promising alternative to water electrolytes for the electrodeposition of metals. these solvents have a much larger electrochemical window than water that expands the potential of electrodeposition. However, mass transport in Ionic Liquids is slow. The slow mass transport dramatically affects the rate of reactions at the solid-liquid interface, hampering the exploitation of Ionic Liquids in high-throughput electrodeposition processes. In this paper, we clarify the origin of such poor mass transport in the diffusion-advection (convection) regime. To determine the extent and the dynamics of the convection boundary layers, we performed Rotating Disk Electrode (RDE) experiments on model reactions along with the finite element simulation. Both the experiments and the finite element modelling showed the occurrence of peaks in the RDE curves even at relatively high rotation rates (up to 2000 rpm). The peak in the RDE is the fingerprint of partial diffusion control that happens for the relative extent of the diffusion and convection boundary layers. In looking for a close match between the experiments and the simulations, we found that the ohmic drop plays a critical role and must be considered in the calculation to find the best match with the experimental data. In the end, we have shown that the combined approach consisting of RDE experiments and finite elements modelling providing a tool to unravel of the structure of the diffusion and convection boundary layers both in dynamic and stationary conditions.

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“…Gracias a la estabilidad térmica y las propiedades térmicas (capacidad calorífica) mencionadas, los líquidos iónicos pueden ser utilizados como fluidos térmicos que absorben la energía solar y la transforman en calor, pudiendo llegar a ser más eficientes que los fluidos térmicos convencionales [32,[149][150][151].…”

Section: Energía Solarunclassified

“…Respecto a la corrosión, hay que tener en cuenta tres aspectos: la corrosión causada por los ILs en la superficie en la que se encuentran, la oxidación del propio IL y el desarrollo de reacciones triboquímicas en las superficies de deslizamiento cuando se usan como lubricantes [22,46,47,151,[164][165][166][167][168][169].…”

Section: Corrosión En Líquidos Iónicosunclassified

“…Los procesos de corrosión y tribocorrosión que producen los ILs sobre diferentes metales de ingeniería han sido objeto de numerosos estudios [46,47,151,[164][165][166][167][168][169][170][171] y serán objeto de este trabajo. Los resultados muestran que la corrosión disminuye conforme aumenta la longitud de las cadenas aquílicas en el catión.…”

Section: Lubricación Del Contacto Cobre/cobreunclassified

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Estudio del comportamiento tribológico y de las interacciones de superficie de nuevos nanofluidos iónicos

Rodríguez¹

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Cartagena, 2015I Agradecimientos Este trabajo de Tesis no habría sido posible sin la ayuda y el ánimo de numerosas personas.En primer lugar, quiero agradecer todo el trabajo y la ayuda que me han ofrecido mis Directores de Tesis: la Doctora María Dolores Bermúdez Olivares y el Doctor José Sanes Molina. María Dolores, con su inteligencia, sabiduría, rigurosidad, integridad y generosidad, me ha introducido en el maravilloso mundo de la investigación. Del mismo modo, Pepe ha hecho mi trabajo más fácil con su gran apoyo y sus sabios consejos.Además, quiero agradecer a Ana Eva Jiménez todo lo que me ha enseñado y que fuese mi guía en mis primeros pasos en este camino. Tengo que agradecer también al resto de compañeros y Ramón Pamies, toda la ayuda y los momentos que hemos pasado juntos durante el desarrollo de mi estudio y, en particular, a Noelia Saurín por su apoyo y compañía y por compartir conmigo tantos nuevos retos y aprender juntas a resolver nuevas situaciones. Además, gracias a la ayuda de Fernando Ródenas en el laboratorio y a María Lozano con los numerosos trámites administrativos (además de su alegría y complicidad) este trabajo ha sido posible. Todos ellos, además de compañeros, son para mí amigos y me han enseñado lo que es un buen ambiente de trabajo.También, agradezco a los miembros del Servicio de Apoyo a la Investigación Tecnológica su ayuda con las técnicas y equipos utilizados en la experimentación.Por otro lado, quiero mostrar mi agradecimiento a mis amigos y amigas por todos los ánimos recibidos, que han hecho posible que pueda haber realizado este trabajo con entusiasmo y alegría. Así mismo, este trabajo es fruto del apoyo de toda mi familia y, en especial, de aquéllos que considero unos luchadores, ya que su esfuerzo me sirve de inspiración todos los días para luchar yo también para conseguir mis metas. Todos ellos me hacen darme cuenta de lo afortunada que soy por tenerlos a mi lado.Quiero agradecer a Jorge Granados su cariño, comprensión y ayuda incondicional durante todo mi trabajo. Su alegría y vitalidad hacen que cada día sea una nueva aventura de este libro de la vida que estamos escribiendo juntos. También su familia, o, mejor dicho, mi familia, me ha servido de apoyo en numerosos momentos de este camino.Mi hermano, Pablo Espinosa, ha alimentado mi espíritu aventurero y emprendedor, con su filosofía de aprender a disfrutar y su forma de convertir todo, incluso el trabajo, en una forma más de divertirse.Finalmente, mis Padres, Pablo Espinosa y Mª Ángeles Rodríguez, con su esfuerzo, responsabilidad, cariño y perseverancia me han hecho convertirme en lo que soy. Han sido siempre una referencia para mí y un espejo en el que reflejarme y me han demostrado que, con trabajo, se puede lograr todo lo que uno se proponga. Ellos son los pilares que me mantienen.

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Ionic liquids as diathermic fluids for solar trough collectors’ technology: A corrosion study

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