De stijging van de CO2-uitstoot veroorzaakt grote problemen zoals het smelten van gletsjers en het stijgen van de zeespiegel. Om deze problemen te helpen aanpakken, introduceert het DESOLINATION-project een geavanceerde energiecyclus voor ontziltingssystemen, waarbij innovatieve mengsels op basis van CO2 worden gebruikt als de volgende generatie werkvloeistoffen. Dit artikel belicht de voordelen van het project en de technische hindernissen die overwonnen zijn bij het ontwerpen van de benodigde machines.
Bij het ontwikkelen van de thermische cyclus en het kiezen van de werkvloeistof werd rekening gehouden met belangrijke factoren, zoals veiligheid, milieu-impact, materiaalcompatibiliteit en efficiëntie.
Het systeem maakt gebruik van turbomachines, met name een pomp en een expander, om warmte terug te winnen uit een primaire zonne-energiecyclus. Deze opstelling maakt flexibele warmteproductie mogelijk terwijl verschillende zonnecondities worden gesimuleerd.
Een grote uitdaging was het kiezen van het juiste CO2-mengsel om een balans te vinden tussen efficiëntie en bruikbaarheid. Door een “dopant” toe te voegen aan CO2 konden de eigenschappen van de vloeistof worden aangepast, waardoor het systeem een pomp kon gebruiken in plaats van een compressor. Dit maakt de warmte-uitwisseling efficiënter door de vloeistof op een temperatuur te houden die geschikt is voor de zonnewarmtebron. Er werden verschillende doteermiddelen getest om de beste te vinden voor efficiëntie en compatibiliteit.
Materiaalcompatibiliteit was een andere uitdaging, omdat de apparatuur temperaturen tot 550°C moet kunnen verwerken, wat typisch is voor zonne-energietechnologie. De uiteindelijke keuze van het doteringsmateriaal was een afweging tussen het verminderen van corrosie en het maximaliseren van de prestaties.