Entwicklung der Entsalzungstechnologie

Bis zur Hälfte der Weltbevölkerung ist mit einer alarmierenden Wasserkrise konfrontiert, vor allem in Entwicklungsländern wie den afrikanischen Ländern. Da es in diesen Regionen reichlich salzhaltiges Wasser gibt und die Sonnenintensität hoch ist, stellt ein solarbetriebenes Entsalzungssystem eine attraktive Lösung für die Verfügbarkeit von sauberem Wasser dar. Das HDH-Entsalzungssystem ist eine wettbewerbsfähige Lösung. Ihre Leistung hängt von der Abstimmung zwischen den Wetterbedingungen und den verschiedenen Konstruktionsparametern ab. Diese Tatsache beweist den dringenden Bedarf an einem robusten Planungswerkzeug, das in der Lage ist, die Leistung des Entsalzungssystems an einem bestimmten Standort vorherzusagen, bevor eine Entscheidung über die Implementierung getroffen wird. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, ein Simulationsentwurfswerkzeug auf der Grundlage von TRNSYS und EES-Software zu entwickeln. Für die Validierung wurden experimentelle Daten herangezogen, wobei ein maximaler Fehler von etwa 5,8 % erreicht wurde. Das entwickelte Tool wurde in der Region EL-ARISH, Ägypten, in einem abgelegenen Gebiet angewendet. Die Ergebnisse zeigten, dass für eine Leistung von 1 kg/h Frischwasser 15 m2 zusammengesetzter Parabolrinnenkollektor benötigt werden, der mit einer durchschnittlichen Sonnenintensität von 1000 W/m2 arbeitet. Eine Verbesserung wurde durch die Integration einer Optimierungsphase zur Neuberechnung verschiedener optimaler Auslegungsparameter erreicht.

Autorentext

Dr. Osama Mahmoud promovierte 2009 an der Universität Newcastle, Großbritannien, im Bereich Mechatroniktechnik. Seitdem hat er in verschiedenen Forschungsprojekten an der Entwicklung mechatronischer Systeme gearbeitet. Ein Schwerpunkt lag dabei auf der Entwicklung und Leistungsverbesserung von Systemen für erneuerbare Energien.