Trinkwasser aus dem Meer – durch Solarenergie
Die Entsalzung durch Umkehrosmose ist eine von zwei traditionellen Entsalzungsmethoden. Bei der Umkehrosmose wird Wasser unter hohem Druck durch eine Filtermembran gepresst. Unerwünschte Stoffe, die durch die Größe der Poren der Filtermembran eingeschränkt sind, werden auf der unter Druck stehenden Seite der Membran zurückgehalten. Der einzige Energiebedarf ist für die anfängliche Druckerzeugung des Meerwassers erforderlich. Abgesehen davon ist die Umkehrosmose aufgrund des hohen Durchsatzes teuer und energieintensiv. Eine Möglichkeit zur Verringerung der Kosten und des Energieverbrauchs besteht darin, die für die Umkehrosmose erforderliche mechanische Energie mithilfe eines Niedertemperatur-Organic-Rankine-Cycle-Systems (ORC) in Kombination mit Solarzellen bereitzustellen. ORC ist ein thermodynamischer Kreisprozess für die Rückgewinnung von Niedertemperaturwärme (typischerweise "Abwärme") und deren Umwandlung in andere brauchbarere Energieformen wie elektrische oder mechanische Energie. Die Wärmeenergie kann mithilfe von Solarzellen für den ORC bereitgestellt werden, welcher dann die für die Druckerzeugung des Wassers erforderliche mechanische Energie erzeugt. Unlängst wurde dem Potential von überkritischen Fluiden, die im ORC für einen optimalen thermalen Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Abwärme zu Elektrizität sorgen, große Aufmerksamkeit gewidmet. Mithilfe von Fördermitteln für das Projekt RO-Solar-Rankine lieferten europäische Forscher ein innovatives und eigenständiges solares Entsalzungssystem, das auf einem überkritischen Niedertemperatur-ORC basiert. Das System macht eine Energiespeicherung überflüssig und wies einen höheren Wirkungsgrad auf, wodurch höhere Trinkwassererzeugungsraten erreicht werden. Zudem untersuchten Forscher sowohl ökologische als auch sozioökonomische Auswirkungen des neuen Systems und entwickelten eine Strategie für die Marktdurchdringung. In Gebieten mit günstigen Klimabedingungen, wie am Mittelmeer, könnte durch die kommerzielle Anwendung des RO-SOLAR-Rankine-Systems die reichlich vorhandene Solarenergie für die Erzeugung von Trinkwasser aus ebenso reichlich vorhandenem Salzwasser ausgenutzt werden.
