Der Anstieg der CO2-Emissionen verursacht große Probleme wie das Abschmelzen der Gletscher und den Anstieg des Meeresspiegels. Um zur Lösung dieser Probleme beizutragen, stellt das Projekt DESOLINATION einen hochmodernen Energiekreislauf für Entsalzungsanlagen vor, bei dem innovative CO2-basierte Mischungen als nächste Generation von Arbeitsflüssigkeiten verwendet werden. In diesem Beitrag werden die Vorteile des Projekts und die technischen Hürden, die bei der Entwicklung der erforderlichen Maschinen überwunden wurden, vorgestellt.
Bei der Entwicklung des thermischen Kreislaufs und der Wahl des Arbeitsmittels wurden wichtige Faktoren berücksichtigt, darunter Sicherheit, Umweltverträglichkeit, Materialverträglichkeit und Effizienz.
Das System stützt sich auf eine Turbomaschine, insbesondere eine Pumpe und einen Expander, um Wärme aus einem primären Solarkreislauf zu gewinnen. Dieser Aufbau ermöglicht eine flexible Wärmeerzeugung bei gleichzeitiger Simulation unterschiedlicher Sonnenverhältnisse.
Eine große Herausforderung war die Wahl der richtigen CO2-Mischung, um ein Gleichgewicht zwischen Effizienz und Zweckmäßigkeit zu finden. Durch die Zugabe eines “Dotierstoffs” zum CO2 konnten die Eigenschaften der Flüssigkeit angepasst werden, so dass das System eine Pumpe statt eines Kompressors verwenden kann. Dadurch wird der Wärmeaustausch effizienter, da die Flüssigkeit auf einer für die Solarwärmequelle geeigneten Temperatur gehalten wird. Es wurden mehrere Dotierstoffe getestet, um den besten für Effizienz und Kompatibilität zu finden.
Eine weitere Herausforderung war die Materialkompatibilität, da die Geräte Temperaturen von bis zu 550 °C standhalten müssen, die für die solarthermische Energietechnik typisch sind. Die endgültige Wahl des Dotierstoffs war ein Kompromiss zwischen der Verringerung der Korrosion und der Maximierung der Leistung.