En Jordanie, des chercheurs mettent au point un système de dessalement fonctionnant à l’énergie photovoltaïque

D’après pv magazine international.

Un groupe de recherche international a mis au point un modèle mathématique pour étudier la manière dont le photovoltaïque peut être utilisé pour alimenter les usines de dessalement de l’eau par recirculation de la saumure en plusieurs étages (MSF-BR).

Les usines MSF présentent une consommation d’énergie élevée par rapport aux autres technologies de dessalement mais, dans le même temps, elles peuvent fonctionner grâce à des énergies renouvelables avec une qualité de production élevée. Ces usines produisent environ 26 % de toute l’eau dessalée dans le monde et, si elles sont couplées à l’énergie BR et solaire, elles pourraient être moins chères que l’osmose inverse (OI) si la salinité est supérieure à 10 000 ppm, selon les scientifiques.

« Une installation MSF se compose principalement d’un évaporateur multi-flash, qui comprend une section de récupération de chaleur et une section de rejet de chaleur, afin de réduire l’énergie excédentaire du système », expliquent-ils. Ce type d’évaporateur est généralement utilisé pour produire de l’eau douce à partir d’eau de mer, d’eau de puits ou d’eau industrielle.

Ils ont conçu un système prévu pour la ville jordanienne d’Aqaba, comprenant une usine MSF-BR standard couplée à un système solaire de 30 MW, dont seulement 15 MW sont utilisés pour alimenter l’installation de dessalement pendant les heures de travail quotidiennes, l’électricité produite par les 15 MW restants étant injectée dans le réseau. La nuit, l’usine est alimentée par le réseau. Le projet proposé utilise des panneaux photovoltaïques polycristallins Trina solar 325 W, 72, spécialement conçus, a déclaré le groupe de recherche. « La conception initiale du projet considère que les panneaux seront installés dans une orientation à quatre portées terrestres hautes sur des racks fixes orientés vers le sud avec une inclinaison de 25,31°. »

Les modules solaires sont installés par blocs de 3 × 5, chaque bloc comprenant 15 groupes. Chaque groupe compte moins de 20 chaînes, et chaque chaîne comprend jusqu’à 22 panneaux. « L’installation MSF-BR se compose de 24 étages divisés en deux parties, la première étant constituée du 21e étage, qui reflète la section de récupération de la chaleur, et de trois étages de la section de rejet de la chaleur », expliquent les chercheurs, qui précisent que l’installation solaire est également capable de générer 6,52 kg/s de vapeur à 180 °C en utilisant une chaudière électrique à haut rendement. Cette vapeur est ensuite exploitée par le biais d’un échangeur de chaleur tubulaire pour augmenter la température de la saumure recyclée.

La conception du système serait capable de fournir 5 470 m3 d’eau dessalée par jour. « Pendant le traitement, la concentration de salinité passe de 42 000 ppm à 68 822 ppm, soit la valeur maximale autorisée », soulignent les scientifiques. « La surface totale de la section de récupération de chaleur est de 14 559,8 m2, tandis que la surface totale de la section de rejet de chaleur est de 1663,8 m2. »

La configuration du système proposé serait suffisante pour satisfaire la demande en eau potable à Aqaba, qui ne dispose pas de beaucoup d’espace pour construire des installations plus grandes que celles conçues par les scientifiques. Leurs conclusions sont présentées dans l’étude Performance of dual multistage flashing – recycled brine and solar power plant, in the framework of the water-energy nexus, récemment publiée dans Energy Nexus. L’équipe de recherche comprend des universitaires de l’Université de Pérouse en Italie et de l’Université appliquée d’Al-Balqa’ en Jordanie.