Öknar och andra soldränkta regioner är den idealiska platsen för koncentrerade solkraftverk, men där solljuset är rikligt, vatten tenderar att vara ont om och damm täcker allt. Det EU-finansierade projektet MinWaterCSP utvecklar nya lösningar för att minska vattenförbrukningen i sådana anläggningar, göra tekniken mer attraktiv för länder som lider av vattenbrist och siktar på att bli mindre beroende av fossila bränslen.

Koncentrerad solenergi (CSP) är en lovande elproduktionsteknik full av växande potential. Till skillnad från konventionella gas- eller koleldade kraftverk, CSP-anläggningar använder speglar för att koncentrera solljus – som förstoringsglaset som du använde för att bränna småsaker när du var barn – för att värma vatten och omvandla det till ånga; detta används sedan för att driva turbiner för att producera elektricitet. När ångan har gjort sitt jobb, den måste kylas för att kondensera tillbaka till vatten och starta ångcykeln igen. Dock, traditionella CSP-anläggningar förbrukar ofta en stor mängd vatten vilket innebär utmaningar i torra områden i världen.

MinWaterCSP-projektet, finansierat av Horizon 2020, EU:s största forsknings- och innovationsprogram, samlar partners och forskare från över sex länder, från Tyskland till Marocko, att lösa denna gåta genom att utveckla teknologier för att omfattande minska vattenförbrukningen, gör det möjligt för CSP-anläggningar att spela en ännu större roll för att möta världens energi- och klimatutmaningar.

Vatten är ont om, vatten är värdefullt

Istället för att enbart använda vatten för att kyla ångan, projektpartnerna utvecklade ett nytt hybrid torrt/vått kylsystem som minskar avdunstningsförlusterna med så mycket som 95 procent utan att kompromissa med prestanda, bygga på utvecklingen av förbättrad energieffektiv fläktbaserad torrkylningsteknik.

Även om kyla är huvudkonsumenten av vatten vid CSP-anläggningar, det är inte den enda. Regelbunden rengöring av koncentratorspeglarna förbrukar också avsevärda volymer vatten, speciellt i torra, dammiga områden. För att ta itu med detta, projektpartnerna testar förbättrade spray- och borstverktyg vid solvärmeanläggningar i Spanien, som minskar vattenanvändningen med 25 procent (sprayverktyg) till 35 procent (borstverktyg), samt att använda en automatiserad robot för att ersätta manuell rengöring på vissa typer av speglar.

"En holistisk kombination av nästa generations teknik, spänner över anläggningskylsystem till optimerade spegelrengöringsstrategier och omfattande vattenhanteringsplaner, utgör grunden för MinWaterCSP:s övergripande lösning för att ta itu med CSP-anläggningarnas vattenförbrukningsutmaningar, säger projektkoordinator Dr. Falk Mohasseb på Kelvion Holding i Tyskland.