TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

TEMISTh has launched the manufacture of DESOLINATION heat exchanger core!

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!

Värmeväxlare 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.

Baker Hughes visar upp sitt ledarskap inom hållbarhet på ADIPEC 2023

Baker Hughes visar upp sitt ledarskap inom hållbarhet på ADIPEC 2023

Under beskydd av H.H. Sheikh Mohamed Bin Zayed Al Nahyan, ADIPEC 2023 fungerade som en global plattform för transformativa lösningar inom energi och hållbarhet. Bland bidragen fanns Baker Hughes presentation om sin roll i DESOLINATION-projektet.

Några av de viktigaste punkterna i Baker Hughes presentation var

  • Avancerade lösningar för turbomaskiner: Baker Hughes presenterade innovationer inom axialexpandrar och centrifugalpumpar optimerade för sCO₂ Rankine-cykler, vilket möjliggör effektiv energiåtervinning i CSP-drivna avsaltningssystem.
  • Materialvetenskaplig spetskompetens: Företaget har genomfört rigorösa test- och optimeringsprocesser för att säkerställa kemisk kompatibilitet och hållbarhet hos de CO₂-blandningar som används i de innovativa cyklerna.
  • Hållbar prestanda: Baker Hughes presenterade lösningar som kan minska koldioxidutsläppen med upp till 70% jämfört med konventionella avsaltningsmetoder, samtidigt som man uppnår en cykeleffektivitet på över 42%.

Baker Hughes lyfte fram sina kritiska bidrag till DESOLINATION, ett internationellt projekt med 19 partner som syftar till att kombinera koncentrerad solenergi (CSP) med avsaltning genom främre osmos (FO). Projektet syftar till att ta itu med angelägna globala utmaningar som vattenbrist och koldioxidutsläpp, med en pilotanläggning planerad till Saudiarabien 2025.

Baker Hughes engagemang i DESOLINATION understryker företagets åtagande att främja innovation inom vatten-energi-området. Genom att utnyttja sin expertis inom turbomaskineri, materialvetenskap och integration av förnybar energi driver företaget fram lösningar som tar itu med kritiska globala utmaningar.

Deltagarna på ADIPEC 2023 inspirerades av Baker Hughes vision om en hållbar framtid - en framtid där avancerad teknik möter den växande efterfrågan på energieffektiva vattenavsaltningssystem med låga koldioxidutsläpp.

Soós Ernő International Scientific Conference (VSZI’23)

Soós Ernő International Scientific Conference (VSZI’23)

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,

Ett avancerat avsaltningssystem med en innovativ CO2-kraftcykel integrerad med förnybara energikällor

Ett avancerat avsaltningssystem med en innovativ CO2-kraftcykel integrerad med förnybara energikällor

De ökande koldioxidutsläppen orsakar stora problem som smältande glaciärer och stigande havsnivåer. För att hjälpa till att hantera dessa problem introducerar DESOLINATION-projektet en banbrytande kraftcykel för avsaltningssystem, där innovativa CO2-baserade blandningar används som nästa generations arbetsvätskor. I den här artikeln beskrivs fördelarna med projektet och de tekniska hinder som har övervunnits vid konstruktionen av de nödvändiga maskinerna.

Vid utvecklingen av den termiska cykeln och valet av arbetsvätska togs hänsyn till viktiga faktorer, bland annat säkerhet, miljöpåverkan, materialkompatibilitet och effektivitet.

Systemet bygger på turbomaskiner - i synnerhet en pump och en expander - för att återvinna värme från en primär soldriven cykel. Den här installationen möjliggör flexibel värmeproduktion samtidigt som olika solförhållanden simuleras.

En stor utmaning var att välja rätt CO2-blandning för att balansera effektivitet och funktionalitet. Genom att tillsätta ett “dopningsmedel” till CO2 kan vätskans egenskaper justeras, vilket gör att systemet kan använda en pump i stället för en kompressor. Detta gör värmeväxlingen mer effektiv genom att vätskan hålls vid en temperatur som är lämplig för solvärmekällan. Flera dopningsmedel testades för att hitta det bästa med avseende på effektivitet och kompatibilitet.

Materialkompatibilitet var en annan utmaning, eftersom utrustningen måste klara temperaturer på upp till 550°C, vilket är typiskt för solvärmeteknik. Det slutliga valet av dopningsmedel var en avvägning mellan att minska korrosionen och maximera prestandan.

DESOLINATION-projektet siktar på att lansera sin första pilotanläggning 2025 och erbjuda konkurrenskraftiga lösningar med en solvärmeeffektivitet på över 42%, effektiv sötvattenproduktion och upp till 70% lägre CO2-utsläpp per kubikmeter avsaltat vatten jämfört med nuvarande system.
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

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.

Authors:

, , , , , , , , ,