TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

por | Nov 9, 2023 | Milestones, Results - Combination of CSP pland and forward osmosis desalination

The DESOLINATION project has reached an important milestone: after an initial design and simulation phase carried out by our project partner TEMISTh, the first heat exchanger model has now been printed!

Intercambiadores de calor can take different forms depending on many parameters: temperatures, pressures, chemical properties of the fluids, etc. But they are critical to the heat transfer within the CSP cycles to recover heat from the sun and make the turbine work.

In DESOLINATION, specific work will be on exchanging heat between the power cycle (air in the existing plant, CO2 in the innovative one) and the desalination draw solution (highly concentrated solution). New Printed Circuit Heat Exchangers (PCHEs) and Printed Fin Heat Exchangers (PFHEs) will thus be produced.

Following a simulation and design phase for supercritical CO2 and molten salt, our project partner TEMISTh has launched the manufacture of the Heat Exchanger core (system used to transfer heat between a source and a working fluid).

The aim of this first mock-up is to answer technical questions such as powder removal, assembly and design validation.

The next step is to test the mock-up on an sCO2 loop for validation.

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Baker Hughes muestra su liderazgo en sostenibilidad en ADIPEC 2023

Baker Hughes muestra su liderazgo en sostenibilidad en ADIPEC 2023

por | 24 de octubre de 2023 | Events

Bajo el patrocinio de S.A. el Jeque Mohamed Bin Zayed Al Nahyan, ADIPEC 2023 sirvió de plataforma mundial para soluciones transformadoras en energía y sostenibilidad. Entre las contribuciones cabe destacar la presentación de Baker Hughes sobre su papel en el proyecto DESOLINATION.

Entre los aspectos más destacados de la presentación de Baker Hughes figuran los siguientes:

  • Soluciones avanzadas de turbomaquinaria: Baker Hughes presentó innovaciones en expansores axiales y bombas centrífugas optimizadas para ciclos sCO₂ Rankine, que permiten una recuperación eficiente de la energía en sistemas de desalinización alimentados por CSP.
  • Excelencia en Ciencia de Materiales: La empresa detalló rigurosos procesos de prueba y optimización, garantizando la compatibilidad química y la durabilidad de las mezclas de CO₂ utilizadas en sus innovadores ciclos.
  • Rendimiento sostenible: Baker Hughes presentó soluciones capaces de reducir las emisiones de CO₂ en hasta 70% en comparación con los métodos de desalinización convencionales, al tiempo que se logra una eficiencia del ciclo de más de 42%.
Ver presentación de BH

Baker Hughes destacó su contribución decisiva a DESOLINATION, un esfuerzo internacional de 19 socios diseñado para fusionar la energía solar concentrada (CSP) con la desalinización por ósmosis directa (FO). El proyecto pretende hacer frente a problemas mundiales acuciantes como la escasez de agua y las emisiones de carbono, con una planta piloto prevista para Arabia Saudí en 2025.

La participación de Baker Hughes en DESOLINATION subraya su compromiso con el fomento de la innovación en el nexo agua-energía. Aprovechando su experiencia en turbomaquinaria, ciencia de los materiales e integración de energías renovables, la empresa está impulsando soluciones que abordan retos mundiales críticos.

Los asistentes a ADIPEC 2023 se marcharon inspirados por la visión de Baker Hughes de un futuro sostenible, en el que la tecnología avanzada satisfaga la creciente demanda de sistemas de desalinización de agua energéticamente eficientes y con bajas emisiones de carbono.
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Authors:

DOI: https://doi.org/10.2118/215993-MS

Soós Ernő International Scientific Conference (VSZI’23)

Soós Ernő International Scientific Conference (VSZI’23)

por | Oct 20, 2023 | Events, News, Results - Draw solution

After presenting the ‘Implementation of thermo-responsive polyalkylene glycol-based draw solutions in the forward osmosis process‘ (co-prepared by I. Petrinić, N. Jančič, and H. Bukšek) at Soós Ernő’s international scientific conference on Water and wastewater treatment in the industry in 2022 (VSZI’22), our project partner, the University of Maribor, is back with a new presentation for the 2023 edition!

Irena Petrinić, Ross D. Jansen-van Vuuren, Ana Ambrož, Thomas Luxbacher, and Hermina Bukšek, from the University of Maribor (DESOLINATION partner) gave an oral presentation focusing on ‘Thermo-responsive PAG based commercial draw solutions for forward osmosis‘ at Soós Ernő 2023 (VSZI’23) organised by the Soós Ernő Research and Development Center, University of Pannonia Nagykanizsa – University Center for Circular Economy and the Foundation for Higher Education of Kanizsa.

The production of clean drinking water is also a priority in countries with abundant water resources and growing solvent demand. The main goal of the research center, founded in 2014, is to carry out international researches in the field of water purification and water treatment, by using the research results and experience in water purification and water treatment in the Nagykanizsa region which is based on decades of history. It is also of utmost importance for us to train specialists who are able to solve various water and waste water treatment problems in industries and public utilities.

In order to support this goal and provide the future professionals, talent management is needed. Elementary and high school students can have the insight into the work of the research center as we offer them lectures, open lab sessions and summer camps, all promoting natural sciences.

The annual Soós Ernő International Scientific Conference, through the presentations and discussions of scientific and industrial professionals in the field of water and waste water treatment, will allow knowledge sharing, networking and exchange of experience which are essential for development,

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Un sistema avanzado de desalinización con un innovador ciclo de energía de CO2 integrado con fuentes de energía renovables

Un sistema avanzado de desalinización con un innovador ciclo de energía de CO2 integrado con fuentes de energía renovables

por | 18 de octubre de 2023 | Publications, Results - CO2 Mixtures in thermodynamic cycles

El aumento de las emisiones de CO2 está causando graves problemas, como el deshielo de los glaciares y la subida del nivel del mar. Para ayudar a resolver estos problemas, el proyecto DESOLINATION introduce un ciclo de energía de vanguardia para los sistemas de desalinización, utilizando mezclas innovadoras a base de CO2 como fluidos de trabajo de nueva generación. Este artículo destaca las ventajas del proyecto y los obstáculos técnicos superados en el diseño de la maquinaria necesaria.
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A la hora de desarrollar el ciclo térmico y elegir el fluido de trabajo se tuvieron en cuenta factores clave como la seguridad, el impacto medioambiental, la compatibilidad de los materiales y la eficiencia.

El sistema se basa en una turbomaquinaria, concretamente una bomba y un expansor, para recuperar el calor de un ciclo primario alimentado por energía solar. Esta configuración permite una producción flexible de calor simulando distintas condiciones solares.

Uno de los principales retos era elegir la mezcla de CO2 adecuada para equilibrar eficiencia y practicidad. Añadiendo un “dopante” al CO2 se podían ajustar las propiedades del fluido, lo que permitía al sistema utilizar una bomba en lugar de un compresor. De este modo, el intercambio de calor es más eficaz al mantener el fluido a una temperatura adecuada para la fuente de calor solar. Se probaron varios dopantes para encontrar el más eficaz y compatible.

La compatibilidad de los materiales fue otro reto, ya que el equipo debe soportar temperaturas de hasta 550 °C, típicas de la tecnología de energía solar térmica. La elección final del dopante fue un compromiso entre reducir la corrosión y maximizar el rendimiento.

El proyecto DESOLINATION pretende poner en marcha su primera planta piloto en 2025, ofreciendo soluciones competitivas con una eficiencia termosolar superior a 42%, una producción eficiente de agua dulce y hasta 70% menos de emisiones de CO2 por metro cúbico de agua desalada en comparación con los sistemas actuales.

Authors:

DOI: https://doi.org/10.2118/215993-MS

Characterization of the physical properties of the thermoresponsiveblock-copolymer PAGB2000 and numerical assessment of its potentialities in Forward Osmosis desalination

Characterization of the physical properties of the thermoresponsiveblock-copolymer PAGB2000 and numerical assessment of its potentialities in Forward Osmosis desalination

por | Oct 16, 2023 | Publications, Results - Draw solution

Forward Osmosis is a promising strategy for desalination processes, however some aspects have to be better characterized to make it competitive with other affirmed technologies. One of these aspects is the selection of the draw agent, i.e., a polymeric solution that has to fulfill different requirements to guarantee both high membrane performances and good regeneration process. Previous studies have identified a thermoresponsive copolymer known as PAGB2000 as potential draw agent. However, in the open literature there is no information on the thermo-physical properties required for a fully characterization of the polymer itself, hence, different experimental campaigns have been conducted to quantify: phase behavior, osmotic pressure, density, dynamic viscosity, thermal conductivity, thermal diffusivity and isobaric specific heat capacity. These properties were then used in a computational model to simulate the whole desalination process. Recovery ratio, specific electric consumption and specific thermal consumption were compared with the ones obtained in a previous work, showing that a detailed characterization of the thermo-physical properties is required to get accurate and realistic predictions of the system performance.

Keywords: Polymer, Draw agent, Forward osmosis, Desalination.

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Authors:

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