Technische Umsetzung

Meerwasser-Entsalzungsanlagen

In regenarmen Ländern ist eine Meerwasser-Entsalzungsanlage oft die einzige Möglichkeit, Menschen und Landwirtschaft mit Süßwasser zu versorgen.

Moderne Meerwasser-Entsalzungsanlagen arbeiten meist in sonnigen Gegenden, so dass sich „kostenlose“ Energieformen anbieten. Die Abbildung unten zeigt eine Entsalzungsanalge, die auf die Verwendung von Sonnenernergie zurückgreift.

Wir planen, fertigen und installieren vor Ort komplette Anlagen die den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.
Hier gibt es verschiedene Systeme die sich alle bewährt haben.

1. Solare Meerwasserentsalzungsanlagen/Gewächshausprinzip

Funktionsbeschreibung

In einem flachen, schwarzen (PE, PC) Becken mit einer Isolationsschicht als Wärmedämmung (z.B. Sand) und einer zeltförmigen, transparenten Abdeckung aus Fensterglas verdunstet durch die Absorption der Sonneneinstrahlung das Meerwasser. Der Wasserdampf schlägt sich an der Innenseite der windgekühlten Abdeckung nieder. Das Kondensat wird mittels Auffangrinnen zur weiteren Aufbereitung (Verschnitt mit Salzwasser) abgeleitet. Einfache Solardestillen nach diesem Prinzip wurden bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts zur Meerwasserentsalzung eingesetzt. Bei Anlagen in Küstennähe wird das nach dem Verdunstungsprozess übrig gebliebene Meerwasser (Sole) wieder ins Meer zurückgepumpt.

2.SolareMeerwasserentsalzungsanlagen/Kollektor und Solardestille

Funktionsbeschreibung

Die Produktion von Destillat steigt mit der Wassertemperatur progressiv an. Daher sollte die Destille mit einem solarthermischen Kollektor gekoppelt und die Kondensationswärme des im Kollektor kondensierenden Wassers zur Aufheizung der Sole in der Destille genutzt werden. Die mit einem Kollektor gekoppelte Destille erbrachte bei guter solarer Einstrahlung im Vergleich zur einfachen Solardestille eine Produktionssteigerung von 15 %, bezogen auf 1 m² Anlagenfläche (Destille + Kollektor). Dagegen steht der sehr viel höhere Bauaufwand und die höheren Kosten eines Flachkollektors gegenüber der einfachen Solardestille. Jedoch haben Versuche gezeigt, dass durch eine Wärmezufuhr in das Solebad (externe Wärmequelle mit genügend hohem Temperaturniveau, ggf. Abwärme) und die damit verbundenen höheren Sole-Temperaturen oberhalb 80 °C Produktionssteigerungen von über 50 % erzielt werden können.

Produktionsleistung

Die mittlere Produktionsleistung von Trinkwasser einer einfachen solaren Meerwasserentsalzungsanlage nach dem Gewächshausprinzip liegt im Sommer durchschnittlich bei bis zu 6 l pro m² am Tag im Sommer und ca. 1,2 l pro m² im Winter. Dies gilt für Jahreseinstrahlungsleistungen von 1500 bis 2000 kWh/m² (Mittelmeerraum) und einem Anlagenwirkungsgrad von ca. 40 %. Daher sind sie sehr flächenintensiv, wenn große Wassermengen gewonnen werden sollen. Bei einer Lebensdauer von 20 Jahren und einem Zinssatz von 8 % ergibt sich ein Trinkwasserpreis von ca. 2,20 Euro pro m³.

Vorteile: Der Aufbau der Anlage ist einfach. Es kann somit auch von der lokalen Bevölkerung gebaut und gewartet werden. Für die Anlage werden keine Pumpen und damit auch kein Strom benötigt. Die Anlage ist damit dezentral und in Regionen ohne Infrastruktur einsetzbar.

Nachteile: Da die Kondensation an der Glasfläche erfolgt, kann die Kondensationsenergie nicht zurückgewonnen und für eine Voraufheizung des Meerwassers genutzt werden. Daher ist die Leistung der Anlage pro m² vergleichsweise gering.

 

Für den weiteren Ausbau plant Pronalife
Solarthermische Dampfkraftwerke für die Meerwasserentsalzung zu nutzen.
Hier entsteht nicht nur kostbares Trinkwasser, sondern es wird gleichzeitig durch eine gekoppelte Dampfturbine Strom erzeugt.
Nachzulesen ist die Technik z.B.

www.novatecsolar.de/30-0-Meerwasserentsalzung.html


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