يتسبب الارتفاع في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في مشاكل كبيرة مثل ذوبان الأنهار الجليدية وارتفاع منسوب مياه البحر. للمساعدة في معالجة هذه المشاكل، يقدم مشروع DESOLINATION دورة طاقة متطورة لأنظمة تحلية المياه، باستخدام خلائط مبتكرة قائمة على ثاني أكسيد الكربون كجيل جديد من سوائل العمل. تسلط هذه الورقة الضوء على فوائد المشروع والعقبات التقنية التي تم التغلب عليها في تصميم الآلات اللازمة.
تم أخذ العوامل الرئيسية في الاعتبار عند تطوير الدورة الحرارية واختيار سائل التشغيل، بما في ذلك السلامة والأثر البيئي وتوافق المواد والكفاءة.
ويعتمد النظام على الآلات التوربينية - وتحديداً مضخة وموسع - لاستعادة الحرارة من دورة أولية تعمل بالطاقة الشمسية. يسمح هذا الإعداد بإنتاج الحرارة بمرونة أثناء محاكاة الظروف الشمسية المختلفة.
وتمثل أحد التحديات الرئيسية في اختيار مزيج ثاني أكسيد الكربون المناسب لتحقيق التوازن بين الكفاءة والتطبيق العملي. فمن خلال إضافة “مادة مخدرة” إلى ثاني أكسيد الكربون، يمكن تعديل خصائص السائل، مما يسمح للنظام باستخدام مضخة بدلاً من الضاغط. وهذا يجعل التبادل الحراري أكثر كفاءة من خلال الحفاظ على السائل في درجة حرارة مناسبة لمصدر الحرارة الشمسية. تم اختبار العديد من المنشطات للعثور على أفضلها من حيث الكفاءة والتوافق.
كان توافق المواد يمثل تحديًا آخر، حيث تحتاج المعدات إلى التعامل مع درجات حرارة عالية تصل إلى 550 درجة مئوية، وهو أمر نموذجي لتكنولوجيا الطاقة الشمسية الحرارية. وكان الاختيار النهائي للمواد المخدرة عبارة عن مفاضلة بين الحد من التآكل وتعظيم الأداء.