TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

par | 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!

Échangeurs de chaleur 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 présente son leadership en matière de développement durable à ADIPEC 2023

Baker Hughes présente son leadership en matière de développement durable à ADIPEC 2023

par | 24 octobre 2023 | Events

Sous le patronage de S.A. Sheikh Mohamed Bin Zayed Al Nahyan, ADIPEC 2023 a servi de plateforme mondiale pour des solutions transformatrices dans le domaine de l'énergie et du développement durable. Parmi les contributions, Baker Hughes a présenté son rôle dans le projet DESOLINATION.

Les principaux points de la présentation de Baker Hughes sont les suivants :

  • Solutions avancées pour les turbomachines : Baker Hughes a présenté des innovations en matière de dilatateurs axiaux et de pompes centrifuges optimisés pour les cycles de Rankine au sCO₂, permettant une récupération efficace de l'énergie dans les systèmes de dessalement alimentés par le CSP.
  • Excellence en science des matériaux : L'entreprise a détaillé des tests rigoureux et des processus d'optimisation, garantissant la compatibilité chimique et la durabilité des mélanges de CO₂ utilisés dans ses cycles innovants.
  • Performance durable : Baker Hughes a présenté des solutions capables de réduire les émissions de CO₂ jusqu'à 70% par rapport aux méthodes de dessalement conventionnelles, tout en atteignant des rendements de cycle de plus de 42%.
Voir la présentation de BH

Baker Hughes a mis en avant ses contributions essentielles à DESOLINATION, un projet international de 19 partenaires visant à combiner l'énergie solaire concentrée (CSP) et le dessalement par osmose directe (FO). Le projet vise à répondre aux défis mondiaux urgents tels que la pénurie d'eau et les émissions de carbone. Une usine pilote est prévue en Arabie saoudite en 2025.

La participation de Baker Hughes à DESOLINATION souligne son engagement à encourager l'innovation dans le domaine de l'eau et de l'énergie. En tirant parti de son expertise dans le domaine des turbomachines, de la science des matériaux et de l'intégration des énergies renouvelables, l'entreprise propose des solutions qui permettent de relever les défis mondiaux les plus importants.

Les participants à l'ADIPEC 2023 sont repartis inspirés par la vision de Baker Hughes d'un avenir durable, où les technologies de pointe répondent à la demande croissante de systèmes de dessalement de l'eau économes en énergie et à faible émission de carbone.
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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)

par | 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 système de dessalement avancé avec un cycle d'énergie CO2 innovant intégré aux sources d'énergie renouvelables

Un système de dessalement avancé avec un cycle d'énergie CO2 innovant intégré aux sources d'énergie renouvelables

par | 18 octobre 2023 | Publications, Results - CO2 Mixtures in thermodynamic cycles

L'augmentation des émissions de CO2 est à l'origine de problèmes majeurs tels que la fonte des glaciers et l'élévation du niveau des mers. Pour contribuer à la résolution de ces problèmes, le projet DESOLINATION introduit un cycle d'énergie de pointe pour les systèmes de dessalement, en utilisant des mélanges innovants à base de CO2 comme fluides de travail de la prochaine génération. Cet article présente les avantages du projet et les obstacles techniques surmontés lors de la conception des machines nécessaires.
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Des facteurs clés ont été pris en compte lors du développement du cycle thermique et du choix du fluide de travail, notamment la sécurité, l'impact sur l'environnement, la compatibilité des matériaux et l'efficacité.

Le système s'appuie sur des turbomachines, notamment une pompe et un détendeur, pour récupérer la chaleur d'un cycle primaire alimenté par l'énergie solaire. Cette configuration permet une production de chaleur flexible tout en simulant différentes conditions solaires.

L'un des principaux défis consistait à choisir le bon mélange de CO2 pour concilier efficacité et praticité. En ajoutant un “dopant” au CO2, les propriétés du fluide peuvent être modifiées, ce qui permet au système d'utiliser une pompe au lieu d'un compresseur. Cela rend l'échange de chaleur plus efficace en maintenant le fluide à une température adaptée à la source de chaleur solaire. Plusieurs dopants ont été testés pour trouver le meilleur en termes d'efficacité et de compatibilité.

La compatibilité des matériaux a constitué un autre défi, car l'équipement doit supporter des températures allant jusqu'à 550°C, typiques de la technologie de l'énergie solaire thermique. Le choix final du dopant a été un compromis entre la réduction de la corrosion et l'optimisation des performances.

Le projet DESOLINATION vise à lancer sa première usine pilote en 2025, offrant des solutions compétitives avec une efficacité solaire-thermique supérieure à 42%, une production efficace d'eau douce, et jusqu'à 70% d'émissions de CO2 en moins par mètre cube d'eau dessalée par rapport aux systèmes actuels.

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

par | 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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