Naslov
Seawater Steam Engine – Teorijski aspekti separacije morske vode u visokotlačnom separatoru
(Seawater Steam Engine – Theoretical aspects of seawater separation process in high pressure separator)

Autori
Peran, Ivana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
27.09

Godina
2018

Stranica
50

Mentor
Glasnović, Zvonimir

Neposredni voditelj
Margeta, Karmen

Ključne riječi
SSE tehnologija, separacija, morska voda, visokotlačni separator, gustoća, salinitet, specifična entalpija
(SSE technology, separation, seawater, high pressure separator, density, salinity, specific enthalpy)

Sažetak
Za razliku od parnog stroja kod kojega postoji samo jedan ulaz (energija fosilnih goriva) i jedan izlaz (mehanička/električna energija), pri čemu radni medij (demineralizirana voda) cirkulira u zatvorenom krugu ; radikalno nova tehnologija Seawater Steam Engine (SSE) koja je tema ovog rada, iz jednog ulaza (energije Sunca ili drugih obnovljivih izvora energije) daje dva izlaza (mehaničku/električnu energiju kao jedan izlaz i destiliranu, odnosno pitku vodu, kao drugi izlaz). Pri tome morska voda, kao radni medij, struji kroz sustav, separirajući se u dvije faze, parnu i tekuću (otopina saliniteta >60‰). Taj se proces odvija u visokotlačnom separatoru koji predstavlja znanstveno i tehnološki najzahtjevniju komponentu SSE tehnologije, zbog čega ga autori te tehnologije i nazivaju „srcem sustava“, a od čije efikasnosti ovisi i efikasnost cijelog SSE sustava. Obzirom da do danas još nema podataka o termofizikalnim svojstvima morske vode na temperaturama od preko 200 °C i tlakovima od 80 bara, a da se za realizaciju SSE tehnologije traže temperature više od 300 °C i tlak od 80 bara, evidentan je veliki prostor za znanstveno- istraživački rad i inovacije, tako da nije neobično da je 19.06.2018. Ministarstvo energetike SAD-a, Department of Energy (DOE), pokrenulo program „Solar Desalination“ koji ima za cilj istraživanje i razvoj komponenti tehnologije, koja na isti način kao i SSE tehnologija, može proizvoditi i energiju i pitku vodu, a što je više nego jasna potvrda značaja i znanstveno-istraživačkog potencijala koje pruža SSE tehnologija. U eksperimentalnom dijelu je dana kratka usporedba različitih tehnologija desalinacije i njihove učinkovitosti, analiza ključnih parametara za separaciju morske vode u SSE tehnologiji, analiza i usporedba promjene specifične entalpije isparavanja, gustoće i saliniteta za vodu i morsku vodu u ovisnosti o promjeni temperature u procesu. Rezultati pokazuju da se po učinkovitosti separacije od oko 50% SSE tehnologija svrstava u sredinu po učinkovitosti u odnosu na ostale tehnologije za desalinaciju, umjesto troška za uloženu energiju u desalinaciju i proizvodnju pitke vode od 1 m3, SSE tehnologija daje/proizvodi još i energiju u iznosu od 100 kWh energije. Također, napravljena je i usporedba promjene specifične entalpije isparavanja i gustoće s promjenom temperature kod odabranih saliniteta morske vode od 20‰, 30‰ i 40‰. Budući da su dosadašnji rezultati ograničeni na podatke za temperature do 120ºC, evidentan je prostor za daljnja istraživanja termofizikalnih svojstava morske vode. Važnost razvoja visokotlačnog separatora, ali i drugih komponenti Seawater Steam Engine tehnologije se ogleda u samom značaju cijele SSE tehnologije koja na današnjem stupnju tehnološkog razvoja čovječanstva jedina omogućava istovremenu proizvodnju energije i pitke vode, koristeći se pri tome s tri prirodna resursa (solarnom energijom ili energijom nekog drugog obnovljivog izvora energije, morskom vodom i gravitacijom), te time i jedina ima realan potencijal (jer može biti dostupna i razvijenim, ali i manje razvijenim zemljama) da cijeli svijet opskrbi i energijom i pitkom vodom te na taj način preduhitri klimatske promjene.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Kemijsko inženjerstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA