Woestijnen en andere zonovergoten gebieden zijn de ideale locatie voor geconcentreerde zonne-energiecentrales, maar waar het zonlicht overvloedig is, water is vaak schaars en stof bedekt alles. Het door de EU gefinancierde project MinWaterCSP ontwikkelt nieuwe oplossingen om het waterverbruik in dergelijke installaties te verminderen, de technologie aantrekkelijker maken voor landen die kampen met waterschaarste en die minder afhankelijk willen worden van fossiele brandstoffen.

Geconcentreerde zonne-energie (CSP) is een veelbelovende technologie voor het opwekken van elektriciteit met een groeiend potentieel. In tegenstelling tot conventionele gas- of kolencentrales, CSP-planten gebruiken spiegels om zonlicht te concentreren - zoals het vergrootglas dat je gebruikte om kleine dingen te verbranden toen je een kind was - om water te verwarmen en om te zetten in stoom; dit wordt vervolgens gebruikt om turbines aan te drijven om elektriciteit te produceren. Als de stoom zijn werk heeft gedaan, het moet worden afgekoeld om weer in water te condenseren en de stoomcyclus opnieuw te starten. Echter, traditionele CSP-planten verbruiken vaak een grote hoeveelheid water, wat een uitdaging vormt in droge gebieden van de wereld.

Het MinWaterCSP-project, gefinancierd door Horizon 2020, het grootste onderzoeks- en innovatieprogramma van de EU, brengt partners en onderzoekers uit meer dan zes landen samen, van Duitsland tot Marokko, om dit raadsel op te lossen door technologieën te ontwikkelen om het waterverbruik volledig te verminderen, waardoor CSP-fabrieken een nog grotere rol kunnen spelen bij het aanpakken van de uitdagingen op het gebied van energie en klimaatverandering in de wereld.

Water is schaars, water is kostbaar

In plaats van alleen water te gebruiken om de stoom af te koelen, de projectpartners ontwikkelden een nieuw hybride droog/nat koelsysteem dat verdampingsverliezen met maar liefst 95 procent vermindert zonder afbreuk te doen aan de prestaties, voortbouwend op de ontwikkeling van verbeterde, energiezuinige, op ventilatoren gebaseerde droge koelingstechnologieën.

Terwijl koeling de belangrijkste waterverbruiker is bij CSP-fabrieken, het is niet de enige. Regelmatige reiniging van de concentratorspiegels verbruikt ook aanzienlijke hoeveelheden water, vooral in droge, stoffige streken. Dit behandelen, de projectpartners testen verbeterde spuit- en borstelgereedschappen bij thermische zonnecentrales in Spanje, die het waterverbruik verminderen met 25 procent (spuitgereedschap) tot 35 procent (borstelgereedschap), evenals het inzetten van een geautomatiseerde robot om handmatige reiniging op sommige soorten spiegels te vervangen.

"Een holistische combinatie van technologieën van de volgende generatie, van fabriekskoelsystemen tot geoptimaliseerde spiegelreinigingsstrategieën en uitgebreide waterbeheerplannen, vormt de basis van de algehele oplossing van MinWaterCSP om de uitdagingen op het gebied van waterverbruik van CSP-installaties aan te pakken, " zegt projectcoördinator Dr. Falk Mohasseb bij Kelvion Holding in Duitsland.