BRPI0709837B1

BRPI0709837B1 - método, dispositivo e sistema para a conversão de energia

Info

Publication number: BRPI0709837B1
Application number: BRPI0709837A
Authority: BR
Inventors: Wolter Klaus
Original assignee: Wolter Klaus
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2020-05-05
Also published as: AU2007233772A1; WO2007113062A1; US8393153B2; PL2002119T3; TNSN08384A1; MY150185A; CO6141489A2; SG170818A1; CA2645239A1; EP2002119B1; MX2008012580A; HK1131422A1; RU2443872C2; MA30381B1; EP2002119A1; BRPI0709837A2; RU2008143225A; LT2002119T; ZA200807912B; IL194045A

Abstract

<b>método, dispositivo e sistema para a conversão de energia<d>para a conversão de energia, um meio carreador não gasoso é inicialmente convertido em um meio carreador gasoso por meio da introdução de uma energia térmica, de modo que o meio carreador gasoso suba e produza uma energia potencial. em seguida, o meio carreador gasoso é convertido novamente a uma altura não especificada em um meio carreador não gasoso. a energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado poderá em seguida ser convertida em uma outra forma de energia desejada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO, DISPOSITIVO E SISTEMA PARA A CONVERSÃO DE ENERGIA [0001] A presente invenção refere-se a um método, a um dispositivo e a um sistema para a conversão de energia.

[0002] Um exemplo de dispositivo de conversão de energia é uma central elétrica com chaminé solar. Em uma central elétrica com chaminé solar, o ar é aquecido pelo sol e suprido para uma chaminé na qual o ar se eleva. Uma turbina disposta na chaminé pode gerar força elétrica a partir do fluxo de ar.

[0003] A presente invenção se baseia na consideração de que nestes e em dispositivos similares para converter energia, a energia presente não é utilizada de uma maneira ótima.

[0004] A presente invenção provê uma abordagem adicional ou alternativa à conversão da energia térmica existente, que permite que a conversão seja realizada de uma forma mais eficiente do que no caso destes dispositivos conhecidos.

[0005] É proposto um método para a conversão de energia compreendendo as seguintes etapas:

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

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

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

[0006] Além disso, é proposto um dispositivo para a conversão de energia. O dispositivo compreende uma cavidade. O dispositivo compreende ainda um trocador de estado de agregação disposto na ex

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2/25 tremidade inferior da cavidade e configurado para converter um meio carreador não gasoso em um meio carreador gasoso por meio da introdução de uma energia térmica de modo que o meio carreador se eleve na cavidade e produza uma energia potencial. O dispositivo compreende ainda um coletor disposto na extremidade superior da cavidade e configurado para coletar um meio carreador não gasoso recuperado do meio carreador gasoso. O dispositivo compreende ainda uma disposição de conversão de energia configurada para converter a energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado em uma outra forma de energia.

[0007] Finalmente, é proposto um sistema que compreende tal dispositivo e ainda um dispositivo configurado para recuperar a energia térmica tornada disponível ao trocador de estado de agregação. [0008] Propõe-se, portanto, que a energia térmica presente seja utilizada de modo a produzir uma energia potencial que poderá ser então convertida novamente em uma forma de energia desejada. A energia potencial é recuperada no sentido de que um meio carreador não gasoso, isto é, sólido ou líquido, muda para um estado de agregação gasoso e se eleva, como um resultado. Retro-convertido a um estado de agregação não gasoso, o meio carreador com uma energia potencial introduzida torna-se então disponível para uma recuperação de energia.

[0009] É uma vantagem da presente invenção que a mesma permite uma conversão de energia eficiente da energia térmica existente em uma outra forma de energia desejada. A mesma pode ainda ser implementada com dimensões estruturais relativamente pequenas. [00010] Em uma seleção adequada da energia térmica introduzida, a presente invenção pode ser ainda implementada de modo que a mesma seja totalmente isenta de emissões. Em geral, no entanto, qualquer fonte de energia pode ser usada para se obter a energia tér

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3/25 mica requerida. A energia térmica introduzida pode ser recuperada a partir de um calor geotérmico, do calor da água, do calor do ar, de um carreador de energia fóssil, de um carreador de energia nuclear e/ou da energia solar.

[00011] A energia térmica pode ser introduzida exclusivamente no ponto de saída do meio carreador que sobe, de acordo com o dispositivo, portanto, exclusivamente através do trocador de estado de agregação. Em uma abordagem alternativa, a energia térmica pode também ser introduzida no meio carreador distribuído sobre a altura traçada pelo meio carreador gasoso.

[00012] Sendo assim, o dispositivo pode ter um elemento de introdução de energia correspondente. Tal elemento de introdução de energia pode, por si só, compreender um elemento de recuperação de energia ou ser suprido com a energia de um elemento de recuperação de energia.

[00013] A introdução da energia térmica distribuída sobre a altura tem a vantagem de que, no total, menos energia térmica externa precisará ser suprida. Deste modo, em alturas selecionadas ou continuamente ao longo da altura de uma cavidade, uma energia suficiente poderá ser exatamente introduzida no meio carreador de modo a permanecer no estado gasoso até atingir uma altura especificada.

[00014] Além disso, a presente invenção pode ser implementada de uma forma substancialmente mais compacta e econômica se, por exemplo, os coletores solares, utilizados como elementos de introdução e recuperação de energia, forem aplicados diretamente sobre o invólucro de uma cavidade na qual o meio carreador gasoso se eleva, ou até mesmo formarem este invólucro no seu todo ou em parte.

[00015] O elemento de introdução de energia pode envolver completamente uma cavidade na qual o meio carreador se eleva, ou, por exemplo, no caso de coletores solares serem dispostos apenas sobre

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4/25 o lado de frente para o sol. Além disso, o elemento pode se estender por toda a altura da cavidade ou ser disposto apenas em uma seção de altura selecionada ou em várias seções de altura selecionadas.

[00016] Em uma modalidade exemplar, a retro-conversão do meio carreador gasoso em um meio carreador não gasoso pode ocorrer por meio da refrigeração do meio carreador gasoso. A refrigeração pode ocorrer por meio de uma unidade de refrigeração.

[00017] A refrigeração poderá ocorrer, por exemplo, quando um meio de transporte é orientado através das áreas de refrigeração, por exemplo, de uma unidade de refrigeração, dispostas a uma altura especificada. As áreas de refrigeração podem ser formadas por mangueiras ou outros cabos. As áreas de refrigeração podem ser formadas e dispostas de modo que ao mesmo tempo as mesmas possam ser usadas para deslocar o meio carreador não gasoso recuperado para um ponto de coleta provido.

[00018] Quando uma refrigeração acontece via um meio de transporte, o aquecimento do meio de transporte resultante da refrigeração do meio carreador poderá ser utilizado no sentido de fazer uma contribuição à energia térmica introduzida. De acordo com o dispositivo, um cabo de recuperação térmica pode ser provido com esta finalidade, suprindo o meio de transporte aquecido para o trocador de estado de agregação na extremidade inferior da cavidade. Tal modalidade tem a vantagem de ser particularmente eficiente, uma vez que, durante a operação, somente a energia perdida, incluindo a energia útil consumida, precisará ser introduzida a partir de fora.

[00019] Em uma modalidade adicional ou alternativa, para suportar a retro-conversão, uma substância poderá também ser introduzida diretamente no meio carreador gasoso, por exemplo, através de um coletor projetado de forma correspondente. A introdução pode ocorrer por meio de borrifação ou banho. Depois de a substância extrair calor

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5/25 do meio carreador e, por conseguinte, suportar a condensação, a substância e o meio carreador poderão mais uma vez ser separados para outro uso. Isto pode, por exemplo, ocorrer de uma maneira simples, caso o meio carreador seja água e a substância óleo. Em contrapartida, no entanto, o meio carreador já recuperado poderá também ser borrifado ou banhado sobre o meio carreador gasoso em elevação antes de o mesmo ser suprido para uma conversão de energia da energia potencial contida. A superfície de colisão ampliada resultante para a elevação, um meio carreador gasoso estático também suporta uma retro-conversão. Neste caso, deve-se simplesmente garantir que o meio carreador borrifado ou banhado não volte para o trocador de estado de agregação, mas sim seja suprido para o dispositivo de conversão. Isto pode ser obtido, por exemplo, se o meio carreador for borrifado ou banhado sobre uma área da cavidade angulada na extremidade superior.

[00020] Em uma outra modalidade exemplar, a refrigeração ativa do meio carreador para uma retro-conversão pode ser omitida. A retroconversão do meio carreador gasoso em um meio carreador não gasoso a uma altura especificada pode, por exemplo, ocorrer em função da refrigeração do meio carreador gasoso em um movimento ascendente. A altura da cavidade pode ser selecionada adequadamente com este objetivo. Mais precisamente, a altura é ajustada em proporção ao calor introduzido no meio carreador de modo que a refrigeração a partir do movimento ascendente gere um vapor que é subrefrigerado até que uma auto-condensação se inicie na altura do coletor. Esta auto-condensação pode ser suportada por meio de um desenho adequado do coletor. O coletor pode, por exemplo, ser formado como uma rede ou como uma pluralidade de redes que se prestam como grandes superfícies de colisão a fim de gerar ou ainda condensar uma névoa de condensação e/ou condensado.

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6/25 [00021] É, no entanto, evidente que tanto com uma refrigeração ativa ou sem uma refrigeração ativa, o coletor poderá também simplesmente compreender uma superfície de limitação superior da cavidade que é resfriada quando aplicável e formada de modo a orientar o meio de transporte não gasoso retro-convertido, por exemplo, através de um reservatório de coletor para o dispositivo de conversão de energia.

[00022] Em uma modalidade exemplar, o meio carreador não gasoso recuperado é temporariamente armazenado antes da conversão da energia potencial recuperada do meio carreador em uma outra forma de energia, por exemplo, por meio de um depósito intermediário.

[00023] Um armazenador intermediário do meio carreador não gasoso recuperado será adequado, por exemplo, para o suprimento de uma reserva para as ocasiões nas quais nenhuma energia térmica externa encontra-se disponível. Além disso, com o armazenador intermediário, a demanda de pico por uma forma de energia desejada poderá ser coberta ou os picos do suprimento do meio carreador não gasoso recuperado poderão ser tamponados.

[00024] Para se converter a energia potencial do meio carreador em uma outra forma de energia, a energia potencial poderá primeiramente ser convertida em energia cinética. Isto pode ser obtido quando o meio carreador não gasoso recuperado cai em uma trajetória de queda de uma altura maior para uma altura menor, através de uma tubulação descendente, por exemplo. A energia cinética pode em seguida ser convertida em uma outra forma de energia. Para isto, um conversor de energia poderá ser provido, como, por exemplo, uma turbina, quando aplicável com um gerador subsequente.

[00025] No resultado final, a energia potencial pode ser convertida em qualquer forma de energia arbitrária. Torna-se evidente que a conversão em uma forma de energia desejada compreende também o armazenamento em um carreador de energia desejado. Sendo assim,

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7/25 entre outras coisas, é possível a conversão em energia mecânica, em energia elétrica, em uma energia para gerar um carreador de energia química, e/ou em uma energia para gerar um carreador de energia física.

[00026] Ainda, o meio carreador não gasoso recuperado pode ser temporariamente armazenado, se requerido, em um armazenador intermediário após a conversão da energia potencial em uma outra forma de energia.

[00027] Em contrapartida, ou em seguida, o meio carreador não gasoso recuperado, após a conversão da energia potencial em uma outra forma de energia, pode ser ainda usado pelo menos parcialmente em um circuito fechado. De acordo com o dispositivo, para isso o meio carreador retorna para o trocador de estado de agregação.

[00028] Por meio da conversão do meio carreador não gasoso em um meio carreador gasoso, o meio carreador, dependendo da composição, poderá também ser destilado. O meio carreador não gasoso recuperado destilado pode em seguida ser pelo menos parcialmente extraído através de um ponto de extração antes ou depois da conversão da energia potencial em uma outra forma de energia.

[00029] Se, por exemplo, a água do mar for usada como o meio carreador, em termos simplificados, a água se evapora, os gases dissolvidos são liberados e os sais precipitados. Na área de condensação, na altura especificada, uma água basicamente pura torna-se em seguida disponível. Isto abre múltiplas possibilidades de aplicação e modalidade, tais como, a recuperação e a irrigação da água de beber. Quando a água usada ou as águas servidas das indústrias ou das residências são usadas como o meio carreador, neste caso, por meio da destilação da água usada ou das águas servidas, poderá acontecer a limpeza e a recuperação das substâncias residuais.

[00030] O meio carreador gasoso pode se elevar em uma cavidade

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8/25 que, longe de quaisquer contaminantes, não conterá nenhuma outra substância.

[00031] De maneira alternativa, a cavidade pode também compreender um meio de enchimento que é carregado pelo meio carreador gasoso em elevação. O ar ou qualquer outro gás ou mistura de gás pode ser usado como um meio de enchimento.

[00032] O uso de um meio de enchimento permite a compensação para as diferenças de pressão entre a cavidade e o ambiente externo. Estas diferenças de pressão podem surgir em função das diferentes temperaturas operacionais provocadas pelas mudanças no estado de agregação do meio carreador. Quando o meio de enchimento é carregado pelo meio carreador, um circuito fechado poderá ser provido para o meio de enchimento, cujo meio de enchimento, após a remoção do meio carreador na altura especificada, se torna mais uma vez disponível ao evaporador. De maneira alternativa, um sistema aberto pode ser ainda provido, para o qual o meio de enchimento é arrastado a partir de fora por meio do arrasto para dentro da cavidade e, após o uso, novamente descarregado para fora.

[00033] Em geral, para todas as substâncias usadas e não extraídas para uso externo, tais como o meio carreador, o meio de transporte e o meio de enchimento, e para toda a energia não extraída para uso externo, as modalidades com circuitos fechados e passagens abertas poderão ser usadas.

[00034] A presente invenção será a seguir explicada em mais detalhe com referência a uma modalidade exemplar, na qual:

A Figura 1 mostra esquematicamente a estrutura de um dispositivo exemplar de acordo com a presente invenção;

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

A Figura 3 mostra um diagrama em blocos esquemático de

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9/25 um dispositivo exemplar de acordo com a presente invenção; e

A Figura 4 mostra esquematicamente a estrutura de um outro dispositivo exemplar de acordo com a presente invenção;

A Figura 5 mostra esquematicamente a estrutura de um outro dispositivo exemplar de acordo com a presente invenção; e

A Figura 6 mostra esquematicamente uma recuperação exemplar do calor em um dispositivo de acordo com a presente invenção.

[00035] A Figura 1 mostra uma modalidade exemplar de um dispositivo de acordo com a presente invenção para uma eficiente conversão de energia.

[00036] O dispositivo compreende uma estrutura 10 com uma cavidade 11. Evidentemente, a cavidade, em uma modalidade alternativa, pode ainda ser disposta obliquamente, por exemplo, adjacente ao lado de uma colina. Na extremidade inferior da cavidade 11 na altura h = hc, é disposta uma câmara de evaporação 12.

[00037] Na extremidade superior da cavidade 11 na altura h = h1, é disposta uma unidade de refrigeração 13. A partir da unidade de refrigeração 13, um tubo descendente 14 se conduz para uma turbina 15 com um gerador conectado. A turbina 14 é, por sua vez, conectada à câmara de evaporação 12. A unidade de refrigeração 13 é ainda conectada, através de um cabo de retorno 16, à câmara de evaporação

12.

[00038] Na cavidade, é disposta ainda, opcionalmente, a turbina de uma central elétrica com chaminé solar convencional 17.

[00039] Finalmente, um elemento 18 para a recuperação de energia térmica é disposto de tal maneira que o mesmo possa suprir energia térmica para a câmara de evaporação 11. Um exemplo de tal elemento vem a ser um coletor solar. Ao invés do sol, no entanto, qualquer outra fonte de energia pode ser usada pelo elemento 18. É ainda evidente

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10/25 que uma multiplicidade de tais elementos pode ser provida.

[00040] A Figura 2 mostra um fluxograma que clarifica o princípio de operação do dispositivo da Figura 1.

[00041] Na câmara de evaporação 12 encontra-se um meio carreador em um estado de agregação não gasoso, por exemplo, água, como um meio carreador líquido.

[00042] A energia térmica externa é suprida para a câmara de evaporação 12 por meio do elemento 18 para uma recuperação de energia (etapa 21).

[00043] Devido à energia térmica suprida, o meio carreador é convertido em um estado de agregação gasoso, o que significa que o mesmo se vaporiza e se eleva na cavidade 11.

[00044] Na altura h = h1, o meio carreador é retro-convertido para o estado de agregação anterior (etapa 22). Isto significa que o vapor fora do meio carreador se condensa outra vez. No exemplo mostrado, a retro-conversão é feita por uma unidade de refrigeração 13. Esta unidade de refrigeração pode, por exemplo, consistir de uma rede de mangueiras. A rede oferece, primeiramente, uma grande superfície de colisão a fim de gerar ou condensar uma névoa de condensação. Em seguida, um meio de transporte pode fluir pelas mangueiras como um refrigerante que suporta a condensação sobre a rede. A rede desloca o condensado resultante na direção do tubo descendente 14.

[00045] O meio de transporte aquecido nas mangueiras pode ser suprido através do cabo de retorno de calor para a câmara de evaporação 12 a fim de, então, suportar o efeito da energia térmica introduzida e em seguida, no estado resfriado, ser suprido novamente para a unidade de refrigeração 13 (etapa 23).

[00046] O meio carreador, tendo em vista a altura h1-h0 percorrida, acrescenta, neste momento, uma energia potencial. O meio cai pelo tubo descendente 14 de modo que uma energia cinética seja obtida a

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11/25 partir da energia potencial (etapa 24).

[00047] Esta energia cinética pode, então, ser convertida em outras formas de energia desejada (etapa 25). Por exemplo, o meio carreador em queda pode acionar a turbina 15 e a energia rotacional resultante poderá ser usada para operar o gerador conectado e gerar energia elétrica.

[00048] Depois de o meio carreador acionar a turbina 15, a mesma poderá ser orientada novamente para a câmara de evaporação 12 (etapa 26).

[00049] Uma central elétrica com chaminé solar 17 pode também usar o vapor que se levanta do meio carreador entre a etapa 21 e a etapa 22 de uma maneira convencional a fim de recuperar energia.

[00050] Alguns detalhes selecionados e possíveis variações do dispositivo da Figura 1 são mostrados no diagrama de circuito em blocos da Figura 3.

[00051] Um meio carreador é suprido para um evaporador 32 ou mais geralmente para um trocador de estado de agregação. O meio carreador pode, por exemplo, ser água do mar. O evaporador 32 corresponde à câmara de evaporação 12 da Figura 1. No evaporador 32, o meio carreador evapora por meio da energia térmica suprida.

[00052] O vapor sobe na cavidade de uma estrutura 30 até atingir um segundo trocador de estado de agregação 33. A cavidade pode conter ainda um meio de enchimento que é carregado pelo meio carreador em um circuito aberto ou fechado.

[00053] O segundo trocador de estado de agregação 33 pode, por exemplo, corresponder à unidade de refrigeração 13 da Figura 1, que, como um coletor de condensado ativo, faz com que o resfriamento do vapor suporte a condensação. Quando o trocador de estado de agregação 33 compreende uma unidade de refrigeração, o calor retorna para o evaporador 32.

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12/25 [00054] De maneira alternativa, o segundo trocador de estado de agregação 33 pode ser um condensador que, como um coletor de condensado passivo, simplesmente coleta o condensado resultante do vapor. Neste caso, a altura da estrutura é convenientemente dimensionada de tal forma que, tendo em vista o resfriamento do vapor no movimento ascendente, ocorra uma auto-condensação no nível do condensador, por exemplo, em uma rede que pode ser incluída pelo condensador a fim de coletar e desviar o condensado.

[00055] Quando a evaporação e a condensação devem ser usadas simultaneamente para destilar o material carreador, parte do meio carreador condensado poderá ser suprida diretamente a um consumidor via uma conexão de extração 40. Quando o meio carreador, por exemplo, é a água do mar, os sais contidos se precipitam na evaporação e parte do meio carreador condensado poderá ser usado como água de beber ou para irrigação.

[00056] A parte do meio carreador condensado não extraída é suprida para um depósito intermediário 41, por exemplo, um tanque de água, também disposto substancialmente na altura do segundo trocador de estado de agregação 33. O depósito intermediário permite a recuperação da forma de energia desejada em um tempo desejado. Isto também inclui uma recuperação maior da forma de energia desejada nos momentos de carga de pico e/ou na expansão uniforme temporária de recuperação da forma de energia desejada, quando a energia térmica suprida se encontra apenas, por exemplo, disponível em momentos específicos e, deste modo, o condensado só poderá ser obtido em momentos específicos.

[00057] O meio carreador condensado é em seguida controlado conforme requerido, descido por um tubo descendente de modo a atingir uma turbina 35 e acionar a mesma. A energia de rotação gerada pela turbina 35 pode também ser usada diretamente por um con

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13/25 sumidor e/ou suprida para um gerador 42 de modo a gerar energia elétrica.

[00058] A energia elétrica pode, por sua vez, ser suprida diretamente a um consumidor ou utilizada para um outro tipo de conversão de energia 43, por exemplo, para produzir hidrogênio ou oxigênio.

[00059] Depois de o meio carreador condensado acionar a turbina 35, o mesmo poderá ser temporariamente armazenado em um outro depósito intermediário 44 a fim de ser mais uma vez suprido para o evaporador em um circuito fechado. Torna-se evidente que um meio carreador destilado pode também ser extraído através de uma conexão de extração antes ou depois do segundo depósito intermediário 44, de modo que uma quantidade maior de meio carreador se torne disponível para acionar a turbina.

[00060] Quando o meio carreador condensado é extraído do circuito, o mesmo é também mais uma vez suprido para o evaporador 32 a partir de fora, por exemplo, na forma de mais água do mar.

[00061] A Figura 4 mostra uma outra variação do dispositivo da Figura 1 como uma outra modalidade exemplar de um dispositivo de acordo com a presente invenção para uma eficiente conversão de energia. Os mesmos componentes apresentam os mesmos numerais de referência da Figura 1.

[00062] Nesta modalidade exemplar, uma câmara de evaporação 12, uma estrutura 10 com uma cavidade 11, uma unidade de refrigeração 13, um tubo descendente 14, uma turbina 15, e um retorno de calor 16 são mais uma vez dispostos como no exemplo da Figura 1.

[00063] Na modalidade de acordo com a Figura 4, no entanto, um elemento 19 é provido para a recuperação e alimentação da energia térmica ao longo do revestimento da cavidade. O elemento 19 pode, por exemplo, ser um coletor solar. O elemento 19 introduz a energia térmica distribuída acima da altura da cavidade em um meio carreador

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14/25 gasoso ascendente de modo a impedir uma auto-condensação antes de chegar à unidade de refrigeração 13.

[00064] Neste caso, uma energia suficiente só precisa ser suprida para a câmara de evaporação 12 conforme requerido para conversão do meio carreador não gasoso em um meio carreador gasoso. Em uma operação contínua, possivelmente o calor retornado por meio do retorno de calor 16 da unidade de refrigeração 12 será suficiente. Apenas no início da operação, o calor externo deve ser suprido para a câmara de evaporação, ou, primeiramente, o meio carreador não gasoso é borrifado para dentro da cavidade 11 de modo a inicialmente se converter em vapor na própria cavidade 11.

[00065] Além disso, o dispositivo da Figura 4 funciona como o dispositivo da Figura 1.

[00066] Em outras palavras, a presente invenção e algumas modalidades podem ser descritas como se segue:

[00067] O método e/ou o dispositivo para recuperar energia se baseia na coleta e conversão de energia térmica através da rota de ganho de energia potencial no campo gravitacional de uma massa (Epot = m*g*h; ‘m’ sendo a massa elevada em altura em quilogramas, ‘g\ a constante gravitacional, e ‘h’, a altura), em energia e/ou carreadores de energia que se precisa ou que se acredita necessários à estrutura de nosso ambiente.

[00068] Os elementos físicos aqui utilizados para recuperar energia são dados por meio da introdução de energia para uma mudança de estado de agregação sólido e/ou líquido para um estado de agregação gasoso e de retorno, ou por meio da dinâmica do gás na forma de uma expansão adiabática que ocorre depois de uma mudança do estado de agregação em uma forma gasosa. A expansão adiabática resulta em um efeito de chaminé, que desempenha uma função no presente método e/ou dispositivo. Finalmente, esta expansão conduz a uma conPetição 870190098864, de 03/10/2019, pág. 21/43

15/25 versão de energia na forma de calor em uma energia armazenada no campo gravitacional que pode e/ou é então retro-convertida em outras formas de energia.

[00069] O método e/ou dispositivo para recuperar energia é, por princípio básico, um tubo de calor, mas com mudanças e extensões decisivas. Este tubo é disposto no campo gravitacional da massa de tal modo que para um movimento a partir de uma sua extremidade para a outra (= altura h), a energia deve se consumida de modo a ultrapassar uma diferença de potencial do campo gravitacional. Por exemplo, transferido para o caso terra, isto significa que uma extremidade é, por exemplo, no nível do chão (altura ho = 0) e a outra extremidade é de uma altura hi > 0 acima do chão.

[00070] O princípio básico funcional de operação do método e/ou dispositivo para a recuperação de energia é descrito como se segue (Figura 3): uma substância (= meio carreador) é transformada por meio da energia introduzida externamente em um estado de agregação gasoso, em seguida, pelos efeitos físicos da expansão adiabática que desempenham uma função principal, é transportada para a altura h e ali retro-convertida (= condensada) para o estado de agregação anterior. A substância com a energia potencial introduzida em seguida se torna disponível apropriada a recuperação de energia. Opcionalmente, a mesma poderá ser armazenada temporariamente nesta altura para um uso posterior. A energia potencial pode então ser convertida por meio dos dispositivos e/ou métodos correspondentes em outras formas de energia física ou química, isto é, extraída do meio carreador. Após extração da energia potencial, a substância pode opcionalmente ser mais uma vez temporariamente armazenada. Em seguida, opcionalmente, se planejado na modalidade correspondente, o meio carreador poderá ser retornado ao circuito.

[00071] A fim de implementar o método e/ou dispositivo para recu

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16/25 perar energia, em uma modalidade, um circuito com os elementos a seguir é estabelecido (vide também a Figura 1):

[00072] Uma câmara de evaporação para evaporar um meio carreador, por meio de um calor externo introduzido, conectada a uma estrutura de altura h na qual o vapor pode se elevar e na qual uma central elétrica com chaminé solar pode ser instalada, conectada, em uma modalidade, a uma unidade de refrigeração (= dispositivo de refrigeração) para recuperar o condensado do vapor do meio carreador, em uma outra modalidade, a altura h é definida com relação ao calor introduzido no meio carreador de tal modo que o resfriamento através do movimento ascendente (ou seja, do processo físico de conversão de calor (= movimento microscópico) em movimento macroscópico, que vem a ser o movimento síncrono das moléculas/átomos - efeito de chaminé) gere um vapor sub-resfriado ao ponto de, no melhor dos casos, se iniciar uma auto-condensação e uma unidade de refrigeração não ser necessária, em seguida, em uma modalidade, são providos coletores de condensado/condensadores, por exemplo, na forma de redes que servem como grandes superfícies de colisão a fim de gerar ou ainda condensar uma névoa de condensação/condensado, neste caso, não necessariamente conectados a um dispositivo de armazenamento intermediário para o condensado (necessário, por exemplo, no caso da ausência de um calor externo ou para cobrir a demanda de pico ou para tamponar os picos do suprimento de condensado), conectados a um tubo descendente para o condensado, conectados a uma turbina com um gerador associado no qual a energia cinética obtida a partir da energia potencial do condensado do meio carreador ao descer pelo tubo descendente pode ser convertida, por exemplo, em energia elétrica (podendo também ser mais uma vez convertida diretamente em calor), não necessariamente conectados a um dispositivo de armazenamento intermediário para o condensado, e conectados

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17/25 novamente à câmara de evaporação. Neste caso, o calor que ocorre na unidade de refrigeração poderá mais uma vez ser introduzido via um meio de transporte para o aquecimento da câmara de evaporação. [00073] A fim de implementar o método e/ou dispositivo para a recuperação de energia, várias modalidades são possíveis. No método e/ou dispositivo acima descrito, o meio carreador, separado dos contaminantes, não é necessariamente o único gás dentro da estrutura de altura h. Em uma outra modalidade, a estrutura de altura h é igualmente inundada por um meio de enchimento (basicamente ar, mas podendo também ser usado qualquer outro gás/mistura de gás). A opção de um meio de enchimento surge a partir das diferenças de pressão entre as cavidades do método e/ou dispositivo e do ambiente externo em diferentes temperaturas operacionais provocadas pelas mudanças de estado de agregação. Estas mudanças podem ser opcionalmente compensadas pelo meio de enchimento a partir do qual surgem as medidas construtivas para o desenho do objeto de construção. Quando o meio de enchimento é transportado pelo meio carreador, pelo menos duas modalidades são resultantes. Primeiramente, um circuito fechado para o meio de enchimento que, mais uma vez, se torna disponível no evaporador por meio de um dispositivo de retorno após a remoção do meio carreador na altura h, e, em segundo lugar, um sistema aberto para o qual o meio de enchimento é aspirado de fora por meio do transporte para dentro da estrutura e, após o uso, descarregado para fora outra vez.

[00074] Considerando-se ainda o método e/ou dispositivo para a recuperação de energia, surge um outro benefício. Como um efeito lateral da mudança no estado de agregação de uma substância usada, dependendo de sua composição, ocorre uma destilação fracionada. Quando, por exemplo, a água do mar é usada como o meio carreador em um circuito aberto no método e/ou dispositivo para recuperar ener

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18/25 gia, em termos simples, a água do mar se evapora, os gases dissolvidos são liberados, e os sais precipitados. Na área de condensação da altura h, então, uma água principalmente pura torna-se disponível, que é bombeada, por meio da energia recuperada, sem outras etapas intermediárias, para a altura h. Daqui, mais uma vez, surgem múltiplas aplicações e modalidades (palavras chaves: (beber) produção de água, irrigação). Quando, por exemplo, a água usada ou as águas servidas das indústrias ou das casas são usadas, o método resulta em uma limpeza da água usada ou das águas servidas e na recuperação das substâncias residuais.

[00075] Outras modalidades consideram, em particular, ou opcionalmente, o calor de evaporação ou a entalpia de evaporação do meio carreador em questão, que deve ser aplicado como calor latente na mudança de estado de agregação do líquido/sólido para gasoso, mas, em seguida, liberados outra vez na transformação inversa designada calor de sublimação ou de condensação. Em seguida, este calor é opcionalmente retornado, pelo transporte de retorno acima descrito, por meio da unidade de refrigeração, para a área de mudança de estado de agregação do líquido/sólido para gasoso (vide Figura 3). Isto significa que, durante a operação de fora, apenas a energia perdida precisa ser introduzida no evaporador. Isto inclui também a energia útil extraída. No total, estas modalidades têm a vantagem de um custo de construção muito menor para a recuperação de energia.

[00076] Em uma outra modalidade, as redes acima mencionadas são estabelecidas por meio do desenho e disposição construtivas das áreas de refrigeração da unidade de refrigeração, por exemplo, as redes de mangueiras através das quais flui um refrigerante (= meio de transporte).

[00077] Em uma outra modalidade, a recuperação do calor de evaporação e, consequentemente, a condensação são aperfeiçoadas por

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19/25 meio da borrifação/banho/introdução de um condensado que foi previamente resfriado pela unidade de refrigeração em uma outra modalidade. Em outras modalidades, o condensado pode ainda ser substituído por substâncias que apresentam o mesmo efeito físico. (Exemplo: no caso da água como meio carreador, uma substância introduzida para aperfeiçoar a condensação pode também ser o óleo. Este teria a vantagem de uma separação simples das duas substâncias).

[00078] Para todas as substâncias (o meio carreador, o meio de transporte, o meio de energia, as energias (a energia elétrica, térmica, mecânica, eólica, cinética)) e estados de agregação do método e/ou dispositivo para recuperar energia, as soluções construtivas são possíveis com circuitos fechados ou passagens abertas.

[00079] Os meios de transporte utilizados no presente método e/ou dispositivo realizam tão-somente tarefas auxiliares funcionais, por exemplo, como catalisadores em reações químicas, que, no entanto, são mais uma vez funcionalmente necessários para a implementação da modalidade em questão. Por exemplo, o retorno do calor que pode ser recuperado na unidade de refrigeração é organizado via um circuito opcionalmente fechado de um meio de transporte em retorno ao evaporador. Ainda, o meio de transporte neste processo pode, mas não precisa ser sujeito a uma mudança no estado de agregação. Este seria o caso, se esta parte da modalidade for também concebida como um tubo de calor. Em uma outra modalidade, o meio de transporte de calor, por exemplo, um fluido de um ponto de ebulição maior (por exemplo, o óleo vegetal ou mineral, a fusão do sal, etc.), compreende um gás que não muda o seu estado de agregação na introdução do calor recuperado em uma unidade de refrigeração.

[00080] A energia térmica da qual trata o presente método e/ou dispositivo pode ser retirada de quaisquer fontes arbitrárias. Por exemplo, do chão (calor geotérmico), da água (calor da água), do ar (calor do

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20/25 ar), de carreadores de energia fóssil (gás, óleo, carvão, gelo de metano, etc.), de carreadores de energia nuclear (fusão ou fissão) ou do sol (energia solar).

[00081] Em outras modalidades, a estrutura da altura h (= chaminé) coincide com o dispositivo para a recuperação de energia/calor, o que reduz drasticamente a complexidade e, por conseguinte, os custos de construção e instalação. O fundamento físico/técnico para isto é a consideração de que a energia necessária para o transporte de altura por meio do efeito de chaminé para o meio carreador não precisa necessariamente ser introduzida na câmara de evaporação (Figura 1), isto é, concentrada (consequência: as altas temperaturas requeridas), mas pode ser também introduzida distribuída acima do curso de altura da estrutura de altura h (consequência: apenas as baixas temperaturas requeridas, isto é, estas aquecem apenas tantos metros de altura conforme necessário). Quando o dispositivo para a recuperação de energia/calor, por exemplo, no caso de um coletor solar, é concebido desta maneira, o coletor e a estrutura da altura h coincidem. Em qualquer outro caso no qual apenas baixas temperaturas de partida para as energias de evaporação ou transporte se encontram presentes, o mesmo também se aplica. Sendo assim, nestas modalidades, aplicase a sequência de processo fundamental com as seguintes estações: de evaporação - com uma energia de transporte não necessariamente suficiente para corresponder à altura h, de recuperação e introdução de energia (térmica) para o transporte do meio carreador a fim de recuperar a energia potencial e a compensação para as perdas (o meio carreador aqui simultaneamente realiza também a função de um meio de transporte para uma recuperação de energia em excesso possivelmente temporária), de condensação e recuperação de energias latentes (as ditas energias latentes são o calor de evaporação e o calor do meio carreador) depois de atingirem a altura h, as ditas energias são

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21/25 em seguida supridas novamente para a evaporação, e de recuperação da energia útil e o retorno do meio carreador para o evaporador. Aqui também todas as modalidades já citadas acima são possíveis para os fins de obtenção da água de beber ou de limpeza das águas servidas, etc., e para circuitos abertos e/ou fechados (vide também a Figura 3). [00082] A energia e/ou os carreadores de energia necessários ou que se acreditam necessários à estrutura do ambiente podem ser, por exemplo, os carreadores de energia elétrica ou de energia química ou os carreadores de energia física, por exemplo, o hidrogênio e o oxigênio de eletrólise, ou a energia de bomba, como, por exemplo, a energia para destilação.

[00083] A vantagem do presente método e/ou dispositivo para a recuperação de energia, no caso do uso de carreadores de energia de entrada, tal como o calor geotérmico, o calor do ar ou da água, e a energia solar, é a absoluta ausência de emissões de substâncias que contaminam o ambiente.

[00084] Para fins de delimitação:

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

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

- o método e/ou dispositivo de recuperação de energia aqui apresentado não é uma central elétrica geotérmica. O calor geotérmico

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22/25 é tão-somente uma outra solução para a estrutura da fonte de energia. [00085] No caso em que o calor do chão é usado como uma fonte de energia, o mesmo pode ser considerado no uso dos sistemas de eixo existentes, por exemplo, na área de Ruhr. Deste modo, os custos de partida para o desenvolvimento são minimizados e da mesma forma o tempo de construção para a primeira comissão é reduzido. Esta recuperação térmica pode ocorrer, por exemplo, nas galerias, e os eixos formariam as estruturas de altura h, e existe então também no nível do chão a possibilidade de um lago de armazenamento para o condensado que pode servir à função de uma central elétrica de armazenamento para o controle e operação da distribuição de cargas de pico.

[00086] A Figura 5 ilustra esquematicamente a estrutura de um outro dispositivo da presente invenção. O dispositivo corresponde ao dispositivo descrito com referência à Figura 4. No entanto, um elemento para a conversão de energia, para a produção de calor e armazenamento de calor 45 - disposto entre a turbina 35 e/ou o gerador 42, por um lado, e o evaporador 32, por outro lado - é adicionado. Tal dispositivo é exemplar para as seguintes modalidades:

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

[00087] A vantagem deste tipo de armazenador intermediário é a densidade de energia muito maior obtenível em comparação ao arma

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23/25 zenador do meio carreador e, deste modo, o peso a grande altura e, portanto, um custo substancialmente menor resulta. Ao mesmo tempo, existe a possibilidade de o calor ser continuamente alimentado para o processo de evaporação, que, em algumas modalidades, resulta no fato de nenhuma pressão negativa surgir na construção; e isto também provê algumas vantagens estruturais.

[00088] A capacidade do presente método é mostrada pelo exemplo de 365 armazenadores de calor consistindo de basalto (0,84 kJ/kg*K, 3000 kg/m3), aquecidos a 600^o C e, cada qual, tendo um volume de 300 x 300 x 300 m3. A quantidade de calor armazenado no mesmo resulta em 15.000 Peta Joules, o que, arredondado, corresponde aos requisitos anuais da República Federal da Alemanha para a energia primária no ano de 2005. Esta quantidade de calor pode ser gerada por meio do método e/ou dispositivo para a recuperação de energia ilustrado no presente documento e pode estar novamente disponível para uso em outros carreadores de energia.

[00089] Em uma outra modalidade do método e/ou dispositivo para a recuperação de energia, o retorno de calor exatamente como uma nova introdução de calor de vaporização e opcionalmente ainda como uma reintrodução do calor básico do meio carreador é feito, em cada caso, por um trocador de calor. Estes são convenientemente conectados entre si por meio de tubos, em cada caso (Figura 6). Sendo assim: um trocador de calor coleta a energia do vapor e/ou do condensado do meio carreador - isto é a unidade de refrigeração - e transfere esta unidade de refrigeração para o meio de transporte. O outro trocador de calor retorna esta energia coletada no evaporador de volta para o meio carreador para evaporação - isto será então o evaporador. Estes trocadores de calor em várias modalidades podem ser passivos (= trocadores de calor de contra-fluxo, de fluxo paralelo, ou de fluxo cruzado) e/ou ativos (= bomba térmica).

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24/25 [00090] Quando, em uma modalidade para a transmissão de calor, são usados trocadores de calor passivos de preferência, uma vez que os trocadores de calor passivos não são ideias, em uma modalidade, pelo menos um outro trocador de calor deve ser incorporado para a transmissão do calor residual não transferido pelos trocadores de calor passivos para a transmissão de calor para o processo de evaporação, ou, contudo, em uma outra modalidade, este calor residual é dissipado pelo trocador de calor para o ambiente do método e/ou dispositivo para a recuperação de energia e em seguida deve ser novamente compensado por meio de uma entrada de energia externa, aumentada nesta quantidade, para o processo de evaporação. A incorporação deste trocador de calor ativo é mais conveniente, mas não necessariamente realizada no lugar do evaporador, no qual as trajetórias de transmissão deste calor residual para o processo de evaporação são curtas.

[00091] Um exemplo (Figura 6) ilustra o fluxo de calor: presume-se que os trocadores de calor sejam trocadores de calor de contra-fluxo e o carreador, como o meio de transporte, é água e a temperatura de fluxo do meio de transporte para a unidade de refrigeração (60) é de 70^o C e a temperatura de vazão é de 100^o C, a temperatura do vapor do meio carreador na entrada do contra-fluxo é de 102^o C e na vazão é de 72^o C, a temperatura de fluxo do meio de transporte para o evaporador é de 100^o C, o que, por sua vez, satisfaz a um meio carreador a 72^o C. Quando este trocador de calor passivo de contra-fluxo do evaporador (62) é agora concebido de maneira similar à unidade de refrigeração, um meio carreador a 98^o C e um meio de transporte a 74^o C ficam presentes na vazão. Ao mesmo tempo, este trocador de calor passivo, contudo, pode liberar somente uma fração da energia tamponada no meio de transporte e, assim, para a unidade de refrigeração a fim de atingir mais uma vez a temperatura de fluxo de 70^o C necessá

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25/25 ria para funcionamento, o calor residual deve ser ativamente dissipado e, assim, a temperatura do meio de transporte deve ser novamente reduzida a 4^o C. Isto é feito por meio de uma bomba térmica (61) (= princípio do refrigerador) na qual o calor é adequadamente bombeado de tal maneira que o mesmo possa ser alimentado novamente para o processo de evaporação para evaporação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a conversão de energia, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

a) conversão (21) de um meio carreador não gasoso em um meio carreador gasoso por meio da bintrodução de energia térmica, de modo que o meio carreador gasoso suba e ganhe energia potencial;

b) retro-conversão (22) do meio carreador gasoso em uma altura especificada em um meio carreador não gasoso pelo resfriamento do meio carreador gasoso através de um meio de transporte;

c) conversão (24, 25) da energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado em outra forma de energia, e

d) utilização (23) do calor do meio de transporte resultante do resfriamento do meio carreador para fazer uma contribuição, por meio de uma bomba térmica, à energia térmica introduzida.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a outra energia térmica é introduzida no meio carreador distribuído acima da altura percorrida pelo meio carreador gasoso.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a energia térmica introduzida é recuperada a partir de um calor geotérmico, do calor da água, do calor do ar, de um carreador de energia fóssil, de um carreador de energia nuclear e/ou de energia solar.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o resfriamento ocorre quando um meio de transporte passa por áreas de resfriamento (13; 33) dispostas em uma altura especificada.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que para suportar a retro-conversão uma substância é introduzida diretamente no meio carreador.

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6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o meio carreador não gasoso recuperado é temporariamente armazenado antes da conversão da energia potencial recuperada do meio carreador em outra forma de energia.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que para converter a energia potencial do meio carreador em uma outra forma de energia, a energia potencial é primeiramente convertida em energia cinética (24) por meio da queda do meio carreador não gasoso recuperado de uma altura maior para uma altura menor e, em seguida, a energia cinética é convertida em uma outra forma de energia (25).
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a energia potencial é convertida em energia mecânica, energia elétrica, energia para gerar um carreador de energia química e/ou em energia para gerar um carreador de energia física.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o meio carreador não gasoso recuperado é temporariamente armazenado após a conversão da energia potencial em uma outra forma de energia.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o meio carreador não gasoso recuperado após a conversão da energia potencial em outra forma de energia é usado ainda pelo menos parcialmente em um circuito fechado que continua com a etapa a).
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o meio carreador não gasoso da etapa a) é destilado pela conversão em um meio carreador gasoso, e em que o meio carreador não gasoso recuperado destilado

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3/6 é pelo menos parcialmente extraído antes ou depois da conversão da energia potencial em outra forma de energia.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o meio carreador gasoso sobe em uma cavidade compreendendo um meio de enchimento que é transportado pelo meio carreador.
13. Dispositivo para a conversão de energia, caracterizado pelo fato de que compreende:

- uma cavidade (11);

- um trocador de estado de agregação (12; 32) disposto na extremidade inferior da cavidade (11) e configurado para converter um meio carreador não gasoso em um meio carreador gasoso por meio da introdução da energia térmica de modo que o meio carreador suba na cavidade e ganhe uma energia potencial;

- um coletor disposto na extremidade superior da cavidade (11) é configurado para coletar um meio carreador não gasoso recuperado do meio carreador gasoso; e configurado para coletar meio carreador não gasoso recuperado a partir de um meio carreador gasoso, em que o coletor tem uma unidade de resfriamento (13; 33; 60) que é configurada para fluxo através de um meio de transporte para resfriar o meio carreador gasoso para converter o meio carreador gasoso de volta em um meio carreador não gasoso

- uma disposição de conversão de energia (14, 15; 35, 42) configurada para converter a energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado em outra forma de energia, e

- uma linha de retorno de calor (16) configurada para guiar o meio de transporte aquecido pelo resfriamento do meio carreador para o trocador de estado de agregação para contribuir, por meio de uma bomba térmica, para a energia térmica introduzida.
14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracte

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4/6 rizado pelo fato de que compreende ainda um elemento de introdução de energia (19) configurado para introduzir a energia térmica distribuída ao longo da altura da cavidade.
15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento de recuperação de energia (18) configurado para recuperar a energia térmica introduzida de um calor geotérmico, do calor da água, do calor do ar, de carreadores de energia fóssil, de carreadores de energia nuclear e/ou da energia solar.
16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a unidade de resfriamento (13; 33; 60) possui áreas de resfriamento através das quais um meio de transporte flui a fim de resfriar o meio carreador gasoso.
17. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que o coletor (13) possui meios para a introdução de uma substância diretamente no meio carreador a fim de suportar a retro-conversão do meio carreador gasoso em um meio carreador não gasoso.
18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um depósito intermediário (41) configurado para o armazenamento intermediário do meio carreador não gasoso recuperado antes da conversão da energia potencial do meio carreador em uma outra forma de energia.
19. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, caracterizado pelo fato de que a disposição de conversão de energia (14, 15) compreende uma trajetória de queda (14) disposta para converter a energia potencial em energia cinética ao deixar cair o meio carreador não gasoso recuperado de uma altura maior para uma altura menor, e um conversor de energia (15) configu

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5/6 rado de modo a converter a energia cinética em uma outra forma de energia.
20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado pelo fato de que a disposição de conversão de energia (14, 15) é configurada para converter a energia potencial do meio carreador não gasoso recuperado em energia mecânica, energia elétrica, energia para gerar um carreador de energia química, ou em energia para gerar um carreador de energia física.
21. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um depósito intermediário (44) configurado para o armazenamento intermediário do meio carreador não gasoso recuperado após a conversão da energia potencial do meio carreador em outra forma de energia.
22. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 21, caracterizado pelo fato de que a disposição de conversão de energia (14, 15) é disposta de tal modo que o meio carreador não gasoso recuperado, após a conversão da energia potencial em outra forma de energia, seja suprido novamente para o trocador de estado de agregação (12) disposto na extremidade inferior da cavidade (11).
23. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 22, caracterizado pelo fato de que o meio carreador não gasoso é destilado por meio de conversão em um meio carreador gasoso, compreendendo ainda uma conexão de extração (40) configurada para uma extração pelo menos parcial do meio carreador não gasoso recuperado antes ou depois da conversão da energia potencial em outra forma de energia.
24. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 23, caracterizado pelo fato de que a cavidade (11) compreende um meio de enchimento que é transportado pelo meio carrea-

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6/6 dor.
25. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo como definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 24, e pelo menos um dispositivo configurado de modo a recuperar a energia térmica que se torna disponível ao dispositivo como definido em qualquer uma das reivindicações 16 a 30.
26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que para converter a energia potencial do meio carreador em outra forma de energia, o meio carreador não gasoso recuperado é deixado cair de uma altura menor para acionar a turbina disposta na altura menor.
27. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 24, caracterizado pelo fato de que a disposição de conversão de energia (14, 15) compreende uma trajetória de queda (14) configurada para permitir uma queda do meio carreador não gasoso recuperado de uma altura maior para uma altura menor, e em que a disposição de conversão de energia (14, 15) compreende uma turbina (15) que é disposta na altura menor e que é configurada para ser acionada pela queda do meio carreador.