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Sorptionsmaterialien haben die Eigenschaft, aus Gas- oder Flüssigkeitsgemischen Stoffe aufzunehmen. Ist der aus einem Gasgemisch (Beispiel Umgebungsluft) aufzunehmende Stoff Wasserdampf, spricht man von Entfeuchten oder Trocknen. Werden ökologisch schädliche Substanzen der Luft entnommen, spricht man von Reinigung. Der Oberbegriff für diese Prozesse ist Stofftrennung.
Ein Anwendungsbeispiel ist die Entfeuchtung von Aussenluft bei der Gebäudeklimatisierung. Insbesondere in feuchten Gegenden wie den Tropen oder Subtropen ist der Energieaufwand für die Entfeuchtung um ein Vielfaches grösser als der Energieaufwand für die Kühlung. Teilweise reicht sogar die alleinige Entfeuchtung bei konstanter Temperatur als Konditionierung der Aussenluft aus.
Eine Variante der Umsetzung wurde im Grossraumlabor des CC TEVT erfolgreich umgesetzt, siehe obige Abbildungen. Die warme und feuchte Aussenluft wird hierzu durch Kanäle eines Platten-Wärmeübertragers geführt, dessen Wände mit einem Film einer konzentrierten Salzlösung benetzt sind. Als Salz wurde Calciumchlorid eingesetzt, was auch als Streusalz im Winter verwendet wird. Die Salzlösung absorbiert die Luftfeuchtigkeit, wodurch die Aussenluft getrocknet wird. Gleichzeitig wird durch die Kanäle der anderen Seite dieses Platten-Wärmeübertragers die kühlere Raumluft im Kreuzstrom in die Umgebung geführt, wobei deren Temperatur durch direkte Verdunstungskühlung abgesenkt wird. Auf diese Weise werden die Salzlösung und die Aussenluft gekühlt, wobei eine isotherme Entfeuchtung der Luft ermöglicht wird. Ohne die Kühlung würde sich die Salzlösung aufgrund der Absorption aufheizen, was ebenfalls einen Anstieg der Aussenlufttemperatur zur Folge hätte. Nach der Entfeuchtung wird die mit Wasser verdünnte Salzlösung in einem solarthermisch erhitzten Desorber wieder konzentriert und nach einer Zwischenkühlung zum Wärmeübertrager zurückgeführt. Dieser Entfeuchtungsprozess wird also mit solarthermischer Wärme angetrieben und benötigt nur einen Bruchteil an elektrischer Energie im Vergleich zum Stand der Technik. Weltweit werden für die Luftentfeuchtung fast ausschliesslich elektrisch angetriebene Kälteanlagen verwendet.
Ein weiteres Beispiel ist die Reinigung und Aufbereitung von Biogas. Soll Biogas beispielsweise in einem BHKW verbrannt werden, muss es vorher gereinigt werden. Zur Entfernung von Siloxanen, die im Verbrennungsraum zu festen Silicaten führen und das BHKW schädigen würden, Benzol, Toluol, Ethylbenzol etc. werden insbesondere feste Sorptionsmittel wie Aktivkohle verwendet. Soll das Biogas in das Erdgasnetz eingespeist werden, muss ebenfalls CO2 aus dem Biogas bis zu einer kritischen Konzentration entfernt werden. Dies kann mit flüssigen Sorptionsmitteln wie Wasser geschehen, das bei hohen Drücken CO2 aufnimmt und bei niedrigen Drücke CO2 an die Umgebung abgibt (Druckwasserwäsche) oder Aminen, die bei niedrigen Temperaturen das CO2 aufnehmen und bei höheren Temperaturen abgeben (Aminwäsche).
Sorptionsmittel können natürlich für zahlreiche andere Prozesse zur Entfeuchtung, Trocknung und Reinigung eingesetzt werden. Einige Beispiele sind Luftentfeuchtung im Geschirrspüler, Trocknung von Lebensmitteln, Rauchgasentschwefelung, Entschwadung.