TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

da | 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!

Scambiatori di calore 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 mette in mostra la sua leadership in materia di sostenibilità ad ADIPEC 2023

Baker Hughes mette in mostra la sua leadership in materia di sostenibilità ad ADIPEC 2023

da | 24 ottobre 2023 | Events

Sotto il patrocinio di S.A. lo Sceicco Mohamed Bin Zayed Al Nahyan, ADIPEC 2023 è stata una piattaforma globale per soluzioni trasformative nel campo dell'energia e della sostenibilità. Tra i contributi, la presentazione di Baker Hughes sul suo ruolo nel progetto DESOLINATION.

Tra i punti salienti della presentazione di Baker Hughes figurano:

  • Soluzioni avanzate per turbomacchine: Baker Hughes ha presentato innovazioni negli espansori assiali e nelle pompe centrifughe ottimizzate per i cicli Rankine sCO₂, che consentono un recupero energetico efficiente nei sistemi di desalinizzazione alimentati da CSP.
  • Eccellenza nella scienza dei materiali: L'azienda ha dettagliato i rigorosi processi di test e ottimizzazione, garantendo la compatibilità chimica e la durata delle miscele di CO₂ utilizzate nei suoi cicli innovativi.
  • Prestazioni sostenibili: Baker Hughes ha presentato soluzioni in grado di ridurre le emissioni di CO₂ fino a 70% rispetto ai metodi di desalinizzazione convenzionali, raggiungendo al contempo un'efficienza di ciclo di oltre 42%.
Vedere la presentazione di BH

Baker Hughes ha evidenziato il suo contributo fondamentale a DESOLINATION, uno sforzo internazionale di 19 partner progettato per unire l'energia solare concentrata (CSP) con la desalinizzazione a osmosi inversa (FO). Il progetto mira ad affrontare sfide globali urgenti come la scarsità d'acqua e le emissioni di carbonio, con un impianto pilota previsto in Arabia Saudita nel 2025.

Il coinvolgimento di Baker Hughes in DESOLINATION sottolinea il suo impegno nel promuovere l'innovazione nel nesso acqua-energia. Sfruttando la sua esperienza nelle turbomacchine, nella scienza dei materiali e nell'integrazione delle energie rinnovabili, l'azienda sta portando avanti soluzioni che affrontano sfide globali critiche.

I partecipanti all'ADIPEC 2023 sono stati ispirati dalla visione di Baker Hughes per un futuro sostenibile, in cui la tecnologia avanzata soddisfa la crescente domanda di sistemi di desalinizzazione dell'acqua a basso consumo energetico e a basse emissioni di carbonio.
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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)

da | Ott 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 di desalinizzazione avanzato con un innovativo ciclo di alimentazione a CO2 integrato con fonti di energia rinnovabili

Un sistema di desalinizzazione avanzato con un innovativo ciclo di alimentazione a CO2 integrato con fonti di energia rinnovabili

da | 18 ottobre 2023 | Publications, Results - CO2 Mixtures in thermodynamic cycles

L'aumento delle emissioni di CO2 sta causando gravi problemi come lo scioglimento dei ghiacciai e l'innalzamento del livello del mare. Per contribuire ad affrontare questi problemi, il progetto DESOLINATION introduce un ciclo di alimentazione all'avanguardia per i sistemi di desalinizzazione, utilizzando miscele innovative a base di CO2 come fluidi di lavoro di nuova generazione. Questo documento evidenzia i vantaggi del progetto e gli ostacoli tecnici superati nella progettazione dei macchinari necessari.
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Nello sviluppo del ciclo termico e nella scelta del fluido di lavoro sono stati presi in considerazione fattori chiave quali la sicurezza, l'impatto ambientale, la compatibilità dei materiali e l'efficienza.

Il sistema si basa su una turbomacchina, nello specifico una pompa e un espansore, per recuperare il calore da un ciclo primario alimentato a energia solare. Questa configurazione consente una produzione flessibile di calore, simulando diverse condizioni solari.

Una sfida importante è stata la scelta della giusta miscela di CO2 per bilanciare efficienza e praticità. Aggiungendo un “drogante” alla CO2, è stato possibile regolare le proprietà del fluido, consentendo al sistema di utilizzare una pompa anziché un compressore. Ciò rende più efficiente lo scambio di calore, mantenendo il fluido a una temperatura adatta alla fonte di calore solare. Sono stati testati diversi droganti per trovare il migliore in termini di efficienza e compatibilità.

La compatibilità dei materiali è stata un'altra sfida, poiché l'apparecchiatura deve gestire temperature fino a 550°C, tipiche della tecnologia dell'energia solare termica. La scelta finale del drogante è stata un compromesso tra la riduzione della corrosione e la massimizzazione delle prestazioni.

Il progetto DESOLINATION mira a lanciare il primo impianto pilota nel 2025, offrendo soluzioni competitive con un'efficienza solare-termica superiore a 42%, una produzione efficiente di acqua dolce e una riduzione delle emissioni di CO2 per metro cubo di acqua desalinizzata fino a 70% rispetto ai sistemi attuali.

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

da | Ott 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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