Anwendung eines Energiestoffwechselgeräts mit RO-Membran zur wellenbetriebenen Entsalzung

Ein wellenbetriebenes Entsalzungssystem (WDDS) stellt eine effiziente Methode zur Nutzung von Wellenenergie zur Wasserentsalzung dar. Dennoch stehen verschiedenen Herausforderungen seiner kommerziellen Verwertbarkeit im Wege. Es besteht die Notwendigkeit, das WDDS mit einem Energierückgewinnungsgerät (ERD) zu verbinden, was aufgrund der inhärenten Druck- und Durchflussvariationen herausfordernd ist. Diese einzigartige Studie demonstriert das Funktionieren eines kleinen WDDS-Systems mit einer spiralgewickelten Umkehrosmosemembran (SWRO) mit einer Permeatkapazität von ~2 m³/Tag. Die Studie zeigt die Möglichkeiten auf, den hohen spezifischen Energieverbrauch (SEC) in WDDS durch die Einbindung einer Clark-Pumpe als ERD zu reduzieren. Zum ersten Mal wurde eine Bewertung einer SWRO-Membran und einer Clark-Pumpe in der Schleife unter Verwendung variabler Speise-Durchflussrate und -druck durchgeführt. Die Nutzung der Clark-Pumpe reduziert den SEC deutlich auf etwa 3,5 kWh/m³, was mit dem von kommerziellen Entsalzungsanlagen vergleichbar ist. Darüber hinaus trägt die Clark-Pumpe dazu bei, eine konstante Permeatrückgewinnungsrate von 10 % unter gleichmäßigen sinusförmigen Flussvariationen aufrechtzuerhalten – was die Betriebsbedingungen näher an diejenigen praktischer Geräte heranführt.