Study on the coupling of thermosolar energy in a thermal desalination system
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v20.n55.5670Keywords:
Desalination, energy, waterAbstract
The global shortage of fresh water, intensified by population growth, uncontrolled urbanization and climate change, requires sustainable and effective solutions, especially in arid and semiarid regions. In this scenario, thermal desalination of brackish and marine waters, based on the principles of evaporation and condensation, emerges as a relevant technological alternative, although energy-intensive. The integration of this technology with renewable sources, such as solar thermal energy, allows the use of high solar irradiance to supply the heat required for the process, reducing dependence on fossil fuels and environmental impacts. In this perspective, the present work aims to evaluate the technical-economic feasibility and operational performance of a prototype thermal desalination system coupled to a solar thermal energy source, with a view to its applicability in semiarid regions of the state of Bahia. The system will be modeled based on the principles of conservation of mass and energy. The energy potential will be estimated from data obtained by a pyranometer, which measures global solar irradiance. The captured solar energy will be absorbed by two flat solar collectors and then stored in a thermal reservoir. This reservoir will feed a thermal desalination system, in which the accumulated heat will be used as the primary energy source for the brine separation process. It was possible to demonstrate the viability of thermal desalination using solar thermal energy, with an average of 4.06 kWh/m²/day and useful energy of 8.12 kWh/day, the system met the demand of 3.34 kWh to heat and evaporate 5 liters of water. Temperatures between 40° C and 62° C reflect the intermittent heating regime of the solar thermal system, being sufficient to promote evaporation in sub-boiling conditions. The data prove the potential of solar energy for sustainable desalination in tropical regions.
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