Le projet DESOLINATION franchit une étape importante en Arabie saoudite

Le projet DESOLINATION franchit une étape importante en Arabie saoudite

par | 24 novembre 2025 | Article, Milestones, News, Results - Pilot plant preparation

Les composants clés arrivent sur le site de démonstration de l'Université du Roi Saoud 

DESOLINATION se rapproche de la validation du système de dessalement CSP avec l'arrivée des composants critiques du système sur notre site de démonstration à l'Université King Saud (KSU) en Arabie Saoudite. Il s'agit d'une étape importante dans la mise en œuvre de notre technologie innovante combinant CSP et dessalement. L'usine de démonstration complète devrait fonctionner à partir de février 2026.

Conteneur d'accouplement adaptable sur place 

Le premier conteneur, qui contient le système Adaptive Coupling, est arrivé avec succès à la KSU et attend actuellement d'être connecté. L'Adaptive Coupling est un système sophistiqué de contrôle et d'intégration qui gère dynamiquement les flux d'énergie entre plusieurs sous-systèmes. Il agit comme un “pont intelligent” qui stocke et distribue de manière optimale l'énergie thermique entre le cycle de production d'électricité à partir de CO₂ supercritique, le cycle de production d'électricité à partir d'air de Brayton et l'unité de dessalement, en contrôlant les transferts de chaleur entre les sous-systèmes de l'usine.  

Installation complète de l'échangeur de chaleur 

En mars 2025, l'échangeur de chaleur DESOLINATION a été installé avec succès sur le site, un échangeur de chaleur innovant qui facilite efficacement le transfert de chaleur entre le cycle d'énergie sCO₂ et les composants de stockage thermique et de dessalement. Pour accueillir ce composant essentiel, les tours existantes de l'Université du Roi Saoud ont été modifiées, ce qui a permis d'assurer une bonne intégration dans l'architecture globale du système et de garantir une efficacité optimale du transfert de chaleur dans l'ensemble de l'usine. 

Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur ?

Prochaines arrivées 

Le calendrier du projet continue de se dérouler comme prévu, avec deux composantes majeures qui devraient arriver en décembre 2025 : 

  • Unité de dessalement : Actuellement en phase finale de fabrication en Allemagne, ce conteneur a obtenu toutes les certifications nécessaires et attend la certification finale de l'ambassade d'Arabie saoudite avant d'être expédié. 
  • Condenseur du refroidisseur à air : le refroidisseur à sec a été conçu et fabriqué, prêt à être déployé pour améliorer les capacités de gestion thermique du système. 

    Intégration complète du système 

    Au-delà des principaux conteneurs, des progrès significatifs ont été réalisés dans toutes les composantes du projet : 

    • La conception du système de stockage thermique à sels fondus a été achevée et adaptée pour s'intégrer autant que possible dans les conteneurs, et la passation des marchés est en cours. 
    • La conception de l'armoire électrique a été finalisée et intègre tous les systèmes de contrôle et de surveillance nécessaires. 
    • Des descriptions fonctionnelles pour toutes les étapes du système ont été élaborées et sont continuellement affinées pour s'aligner sur les spécifications de la conception finale. 
    • La préparation du site se poursuit, la conception des fondations étant en cours d'élaboration pour accueillir à la fois le système de dessalement et les composants de l'approvisionnement en gaz. 
            Perspectives d'avenir

            La source d'électricité ayant été préapprouvée par les autorités de la KSU et des discussions ayant été entamées avec les principaux fournisseurs de gaz (CO₂ et N₂), le projet avance vers la phase de mise en service. Il est prévu de mettre en service l'accouplement adaptatif en même temps que le système de dessalement, une fois que tous les conteneurs auront été positionnés conformément au plan d'aménagement finalisé. 

            La démonstration de DESOLINATION progresse rapidement vers une production combinée d'énergie solaire concentrée et d'eau dessalée et les partenaires attendent l'inauguration de l'usine prévue pour le premier trimestre 2026 à l'Université du Roi Saoud.  

            Faire progresser les échangeurs de chaleur imprimés en 3D dans le cadre du projet DESOLINATION : Une étape importante pour l'université de LUT

            Faire progresser les échangeurs de chaleur imprimés en 3D dans le cadre du projet DESOLINATION : Une étape importante pour l'université de LUT

            par | 6 octobre 2024 | Milestones, Results - Combination of CSP pland and forward osmosis desalination, Results - Pilot plant preparation

            Dans le cadre de la mission permanente du projet DESOLINATION visant à décarboniser le processus de dessalement, une étape importante a été franchie à l'Université de LUT : la mise en place d'un système de dessalement de l'eau de mer. validation expérimentale d'une imprimante 3D heat exchanger. Cette avancée démontre que fabrication additive (également connue sous le nom d'impression 3D) peut améliorer de manière significative les performances des échangeurs de chaleur utilisés dans les systèmes de chauffage et de climatisation. dioxyde de carbone supercritique (sCO2) cycles de Brayton, ouvrant la voie à des systèmes énergétiques plus efficaces.

            Récemment, l'équipe du projet DESOLINATION a franchi une étape importante en validant avec succès son dispositif expérimental à l'Institut de l'environnement et de la santé (IES). Université LUT. Ce processus de validation a comporté plusieurs étapes clés :

            1. Conception: L'équipe a élaboré un plan pour l'échangeur de chaleur imprimé en 3D, en se concentrant sur l'optimisation de sa forme et de sa fonction.
            2. Simulation: En utilisant des outils tels que Dynamique des fluides numérique (CFD), L'équipe a simulé le fonctionnement de l'échangeur de chaleur dans des conditions réelles.
            3. Fabrication additive: L'échangeur de chaleur a été imprimé à l'aide de techniques d'impression 3D avancées, ce qui a permis une conception plus complexe et plus efficace.
            4. Assemblée: Les pièces imprimées ont ensuite été assemblées pour former un échangeur de chaleur entièrement fonctionnel.
            5. Essais: L'étape finale consistait à tester l'échangeur de chaleur pour s'assurer qu'il pouvait résister aux pressions et aux températures prévues dans le cycle de Brayton du sCO2.

            La réussite de ces étapes démontre que les échangeurs de chaleur imprimés en 3D peuvent fonctionner efficacement dans des environnements à haute pression et à haute température. Cette percée marque une étape importante vers l'intégration de ces conceptions avancées dans des systèmes réels d'énergie solaire à concentration (CSP).

            Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur ?
            Ce que cela signifie pour l'avenir de l'énergie durable

            La possibilité d'utiliser des échangeurs de chaleur imprimés en 3D dans les cycles de Brayton au sCO2 a des implications considérables pour le projet DESOLINATION et au-delà. En améliorant l'efficacité de la conversion énergétique, ces innovations faciliteront la production d'électricité propre à partir de sources renouvelables telles que l'énergie solaire. C'est particulièrement important pour l'objectif du projet de décarbonisation du dessalement, qui nécessite de grandes quantités d'énergie pour produire de l'eau douce dans les régions arides.

            Le rôle des échangeurs de chaleur dans le dessalement et la production d'énergie

            Les échangeurs de chaleur sont essentiels dans les systèmes qui convertissent la chaleur en énergie utilisable. Dans le cadre du projet DESOLINATION, ils sont des éléments clés de l'installation de traitement de l'eau. sCO2 Cycle de Brayton, L'électricité est un processus thermodynamique qui utilise la chaleur pour produire de l'électricité. Lorsqu'elle est combinée avec énergie solaire à concentration (CSP)-qui concentre l'énergie solaire pour produire des niveaux élevés de chaleur, ces systèmes offrent un moyen plus efficace de produire de l'électricité tout en réduisant les émissions de carbone.

            Cependant, la création d'échangeurs de chaleur capables de supporter les conditions extrêmes requises par les cycles de Brayton du sCO2 (températures allant jusqu'à 600°C et pressions d'environ 250 bars) présente des défis considérables. C'est pourquoi fabrication additive arrive.

            Fabrication additive : Un changement de donne pour la conception des échangeurs de chaleur

            Les techniques de fabrication traditionnelles limitent souvent la conception des échangeurs de chaleur, ce qui rend difficile leur optimisation pour une efficacité maximale. La fabrication additive, ou impression 3D, résout ce problème en permettant aux ingénieurs de créer des conceptions plus complexes qui seraient impossibles avec les méthodes conventionnelles.

            Dans le cadre du projet DESOLINATION, l'équipe a utilisé l'impression 3D pour créer des échangeurs de chaleur hautement spécialisés, mieux adaptés aux conditions de haute pression et de haute température du cycle de Brayton du sCO2. Ces nouvelles conceptions devraient améliorer l'efficacité globale du système, le rendant plus efficace pour convertir l'énergie solaire en électricité.

            Au fur et à mesure que DESOLINATION progresse, le développement et les essais continus d'échangeurs de chaleur imprimés en 3D joueront un rôle crucial dans la création de systèmes énergétiques plus durables et plus efficaces. À chaque étape, le projet se rapproche de sa vision d'un monde où le dessalement est alimenté par des énergies propres et renouvelables. En combinant des technologies de pointe telles que la fabrication additive et des processus thermodynamiques avancés, le projet DESOLINATION ouvre la voie à un avenir plus vert et plus sûr pour l'eau.

            Repousser les limites de la conception des échangeurs de chaleur grâce à la CFD dans le cadre du projet DESOLINATION

            Repousser les limites de la conception des échangeurs de chaleur grâce à la CFD dans le cadre du projet DESOLINATION

            par | 3 octobre 2024 | Milestones, Results - Combination of CSP pland and forward osmosis desalination, Results - Pilot plant preparation

            Le projet DESOLINATION, financé par le programme Horizon 2020 de l'Union européenne, fait des progrès remarquables dans sa mission de décarbonisation du dessalement. L'un des développements les plus passionnants provient de notre travail sur l'optimisation de l'énergie solaire. échangeurs de chaleur à utiliser dans dioxyde de carbone supercritique (sCO2) cycles de Brayton. Ces innovations pourraient révolutionner la façon dont nous produisons de l'électricité à partir de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire. Voici un aperçu de la manière dont Dynamique des fluides numérique (CFD) joue un rôle clé dans cet effort.
            Le rôle de la CFD : optimiser les performances des échangeurs de chaleur

            Concevoir des échangeurs de chaleur capables de fonctionner dans ces conditions extrêmes n'est pas une mince affaire. Pour garantir la meilleure conception possible, DESOLINATION utilise Dynamique des fluides numérique (CFD)-un outil informatique puissant qui modélise l'écoulement des fluides et le transfert de chaleur dans des systèmes complexes.

            La CFD permet à l'équipe du projet (en particulier TEMISTh) pour simuler les performances de l'échangeur de chaleur dans un environnement virtuel. Il s'agit d'analyser des facteurs clés tels que

            • Efficacité thermique: L'efficacité avec laquelle l'échangeur transfère la chaleur d'un fluide à l'autre.
            • Perte de charge: La réduction de la pression qui se produit lorsque le fluide circule dans l'échangeur de chaleur, ce qui peut avoir un impact sur les performances globales du système.
            • Contraintes thermomécaniques: Les contraintes structurelles que l'échangeur doit supporter à des températures et des pressions élevées.

            En utilisant la CFD, l'équipe peut trouver l'équilibre optimal entre l'efficacité thermique et la perte de charge, ce qui permet à l'échangeur de chaleur d'être performant tout en restant durable.

            Que sont les échangeurs de chaleur et pourquoi sont-ils importants ?

            A heat exchanger est un dispositif qui transfère la chaleur d'un fluide (liquide ou gaz) à un autre. Dans les systèmes énergétiques, ils sont essentiels pour convertir la chaleur en énergie utilisable. Dans le cadre du projet DESOLINATION, l'objectif est de créer des échangeurs de chaleur très efficaces, capables de fonctionner dans des conditions extrêmes, à des températures pouvant atteindre 600°C et à des pressions de 250 bars. Ces conditions sont requises pour un dioxyde de carbone supercritique (sCO2) cycle de Brayton, Ce processus utilise la chaleur pour produire de l'électricité de manière plus efficace que les cycles à vapeur traditionnels.

            Essais en conditions réelles à l'Université du Roi Saud

            Après avoir affiné la conception à l'aide de la CFD, l'étape suivante consiste à effectuer des essais en conditions réelles. L'équipe prévoit de faire fonctionner ces échangeurs de chaleur pour 4 000 heures dans une usine pilote à King Saud University. Ces tests permettront au projet de se rapprocher de l'objectif de Niveau de préparation technologique (TRL) 7, ce qui signifie que la technologie sera prête à être déployée dans des systèmes du monde réel.

            Le rôle de la CFD : optimiser les performances des échangeurs de chaleur

            Les résultats préliminaires de ces simulations sont prometteurs. L'équipe pense que leurs conceptions pourraient repousser les limites de ce qui est possible pour les échangeurs de chaleur dans les cycles de Brayton au sCO2. En cas de succès, ces innovations ouvriront la voie à des cycles de Brayton plus efficaces. énergie solaire à concentration (CSP) où l'énergie solaire est concentrée pour générer des niveaux élevés de chaleur, qui peuvent ensuite être utilisés pour produire de l'électricité.

            La CFD : plus qu'un simple outil d'ingénierie

            Au-delà de ses capacités techniques, la CFD s'est également révélée être un puissant outil de communication. Les simulations qu'elle crée fournissent des représentations visuellement attrayantes de la façon dont la chaleur et les fluides se déplacent dans le système, ce qui facilite l'explication de la science derrière le projet à un public plus large.

            En utilisant la CFD pour concevoir et optimiser ces échangeurs de chaleur de pointe, le projet DESOLINATION fait un grand pas vers des systèmes énergétiques plus durables et plus efficaces, ce qui nous rapproche d'un avenir où le dessalement pourra être alimenté par des énergies propres et renouvelables.

            Caractérisation préliminaire de l'usine de démonstration du projet de dessalement : Conception et exploitabilité hors conception

            Caractérisation préliminaire de l'usine de démonstration du projet de dessalement : Conception et exploitabilité hors conception

            par | 5 septembre 2024 | Milestones, Publications, Results - Pilot plant preparation

            Le projet DESOLINATION, phare de l'innovation dans le domaine des énergies renouvelables, a franchi une étape importante avec l'analyse préliminaire des performances de sa centrale de démonstration.

            Récemment dévoilée à l'occasion de la ASME Turbo Expo 2024, Cet ouvrage rassemble l'expertise de TEMISth, UNIBS (Université de Brescia), and École polytechnique de Milan (POLIMI) pour explorer le potentiel d'un nouveau cycle de production d'énergie conçu dans une optique de durabilité et d'efficacité.

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            Qu'est-ce qui rend cette usine de démonstration unique ?

            Cette usine de démonstration exploite un cycle de puissance transcritique à récupération simple, Un système qui établit de nouvelles normes en matière de conversion d'énergie. Voici ce qui le distingue :

            • Fluide de travail innovant : Au lieu de fluides conventionnels, l'usine utilise un mélange de CO₂ et SO₂, sélectionné pour ses propriétés thermodynamiques uniques.
            • Adapté aux conditions difficiles : Conçue pour s'épanouir dans des environnements rayonnement solaire élevé and températures ambiantes élevées, Ce système refroidi à l'air est le reflet des défis réels auxquels sont confrontés les Énergie solaire concentrée (ESC) des plantes.
            Caractéristiques principales du cycle
            • Puissant et compact : Au cœur du système se trouve une turbine axiale qui gère un débit de 0,2 m³/s, ce qui permet une production d'énergie de 1,8 MWel.
            • Échangeurs de chaleur de nouvelle génération : Équipé de récupérateurs et échangeurs de chaleur à structure gyroïde, Ces composants maximisent le transfert thermique tout en minimisant l'utilisation de matériaux.
            • Précision de la modélisation : Des simulations avancées dans MATLAB, améliorées par les résultats de la dynamique des fluides numérique (CFD), garantissent que le système est optimisé à la fois pour les conditions de conception et les conditions hors conception.
            Quelle est son efficacité ?

            L'efficacité est essentielle pour les systèmes d'énergie renouvelable, et la centrale de démonstration DESOLINATION ne déçoit pas. En fonctionnant dans une mode de pression glissante, Le cycle permet d'obtenir des rendements impressionnants de plus de 30%, même en cas de charge partielle.

            S'adapter aux changements de température

            L'une des principales caractéristiques de ce système est sa capacité à gérer des conditions ambiantes variables :

            • Au températures ambiantes élevées (au-dessus de 30°C), le cycle fonctionne sans problème, grâce à des ventilateurs de condenseur à vitesse fixe.
            • Au des températures plus basses (environ 10°C), la vitesse de l'air peut être ajustée pour assurer un fonctionnement optimal.
            Gestion de l'inventaire du système

            L'étude se penche également sur le système de tuyauterie de l'usine, révélant que l'inventaire total des fluides est fortement influencé par le fonctionnement du condenseur. Des ajustements dans le stockage des fluides pouvant aller jusqu'à 300 kg sont nécessaires pour maintenir la stabilité lors du passage d'une température à l'autre.

            Cette recherche représente une étape importante dans la mission du projet DESOLINATION, qui consiste à développer des systèmes d'énergie renouvelable non seulement efficaces, mais aussi adaptables à une variété de conditions réelles. En comblant le fossé entre la conception innovante et l'application pratique, la centrale de démonstration donne un aperçu de l'avenir de la production d'énergie propre et durable.
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            Authors: Ettore Morosini, Marco Astolfi, Michele Doninelli, Paolo Iora, Damien Serret, Jean-Michel Hugo and Giampaolo Manzolini.

            DOI: https://doi.org/10.1115/GT2024-127246

            Finalizing the planning phase of the DESOLINATION project’s pilot plant

            Finalizing the planning phase of the DESOLINATION project’s pilot plant

            par | Déc 22, 2023 | Milestones, Results - Pilot plant preparation

            Our project partner, Protarget AG, is actively preparing the pilot plant site and all its equipment at Kind Saud University (KSU) in Riyadh, which will host the demonstration and commissioning of DESOLINATION’s innovative technology!

            Over the past six months, the initial planning and design phase of the project site, which includes molten salt heaters powered by both fossil fuels and electricity, has been completed.

            Our demonstration site, Riyadh Technology Valleys, is located at King Saud University’s grounds in Riyadh, spanning a total area of 1.67 million m2.

            Collaborative initiatives with KSU have yielded specifications and initial concepts for the electrical supply and a cost-effective foundation concept, as well as the finalized of the top-level concept and specifications for the waste heat recovery system.

            The work on the waste heat recovery system has included the creation of a spatial model to facilitate the optimal positioning heat exchanger, bypass and exhaust.

            Furthermore, the planning and initial design phases for adaptive coupling have been successfully executed.  

            In parallel to this, our project partner, Tekniker, has advanced the development of the Distributed Control System (DCS) and security concept, while simultaneously laying the foundation for functional descriptions of all domains.

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