Watertekorten treffen sommige delen van de wereld hard, en met toenemende mondiale temperaturen, meer regio's kunnen te maken krijgen met droogte.

Landen zoals Saoedi-Arabië vertrouwen op ontziltingsinstallaties om hun inwoners van drinkwater te voorzien, productie van 5 miljoen kubieke meter ontzilt water per dag. De methode vereist veel energie, die het gebruik van het proces in veel delen van de wereld kan beperken.

Onderzoekers hebben gewerkt aan het gebruik van hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind om ontziltingsinstallaties aan te drijven, en de behoefte aan traditionele, op fossiele brandstoffen gebaseerde methoden. Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek presenteert een onaangeboorde bron voor het aandrijven van ontzilting:geothermische energie.

"We zoeken nu de wereld af naar betere methoden, koolstofarme methoden, energie te creëren, " zegt Thomas Missimer, van de Florida Gulf Coast University. "We willen elektriciteit die wordt opgewekt bij basisbelasting, met andere woorden, 24 uur per dag zonder onderbreking gegenereerd. Geothermie is een van die soorten energieën."

Missimer zegt dat geothermie op twee manieren energie levert:nat gesteente en droog gesteente. Natte gebieden, zoals IJsland, gebruik het warme water van diep in de aarde om de energie te leveren om turbines te laten bewegen en energie te produceren. Maar dit type aardwarmte is zeldzaam.

Anderzijds, Het geothermische potentieel van droog gesteente is wereldwijd meer verspreid. Missimer stelt voor om deze gebieden te gebruiken:regio's zoals Zuid-Californië, Noord Afrika, en het Rode Zeegebied - om water te verwarmen dat kan worden gebruikt om energie te produceren.

In delen van de wereld worden momenteel droge gesteente-geothermische methoden gebruikt voor de productie van energie, maar Missimer zegt dat de warmte efficiënter kan worden gebruikt, vooral bij ontzilting. Details van het nieuwe onderzoek voor de bouw van een "geothermische energie-watercampus" zullen maandag worden gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de Geological Society of America in 2018 in Indianapolis, Indiana.

Gebruikelijk, geothermisch verwarmd water uit de grond wordt omgezet in stoom, dat stoom een ​​turbine aandrijft om elektriciteit op te wekken, dan wordt het verwarmde water naar de atmosfeer afgevoerd terwijl het nog heet is - in de meeste gevallen nog steeds meer dan 100 graden Celsius. In plaats van te ventileren, het team wil die hete stoom gebruiken in hun ontziltingsprocessen.

Het eerste ontziltingsproces is multiple effect distillation (MED), waarvoor warm water nodig is (boven 100 graden Celsius), maar het tweede proces, adsorptie-ontzilting (AD), kan worden gebruikt op koeler water, zegt Missimer. Terwijl de stoom door het systeem beweegt en afkoelt, het is nog steeds effectief voor het aandrijven van ontzilting. "Nu heb je een efficiënt systeem waarbij je de latente warmte die je in de grond hebt gevangen via drie processen hebt behouden:elektriciteitsopwekking door turbines, MED en AD."

Aan het einde van het ontziltingsproces, Missimer zegt dat gedestilleerd water en gekoeld water (uit het AD-proces) de eindproducten zijn. Terwijl het gedestilleerde water kan worden geconsumeerd, zelfs het gekoelde water wordt hergebruikt - het koele water kan door de fabriek worden gerecycled om te helpen bij de airconditioning.

als laatste, de onderzoekers stellen voor om overtollig water op te slaan in aquifers voor later gebruik, waarvan Missimer zegt dat het een toekomstige energiebesparing is. "Door een deel van dat overtollige water op te slaan, je kunt dat water seizoensgebonden gebruiken wanneer er meer water nodig is en de veranderingen in de vraag naar het systeem min of meer gelijkmaken."

De voordelen van een dergelijk systeem zijn breed:er wordt geen kooldioxide geproduceerd in de fabriek, omdat het allemaal op zichzelf staat en wordt aangedreven door geothermische energie, in plaats van fossiele brandstoffen. Het heeft ook een economisch voordeel. "Als je kijkt naar het voordeel voor de plaats als Saoedi-Arabië, 6 miljoen vaten olie per dag besparen, voor $ 100 per vat - dat is een verdomd fortuin, ' zegt Missimer.

Missimer zegt dat het zelfs effectiever is dan een zonne-energiecentrale, omdat het 24 uur per dag kan worden uitgevoerd, vergeleken met alleen daglicht. Hij voegt eraan toe dat de voordelen echt samenhangen met de efficiëntie van de operatie. "In een instelling als deze als het goed loopt, je verbruikt geen hulpbron, " zegt Missimer, eraan toevoegend dat de warmte blijft stromen en hernieuwbaar is.

Voor nu, het idee is theoretisch en is niet in praktijk gebracht. Maar Missimer voegt eraan toe dat de afzonderlijke delen van de plant en de technologie al een tijdje bestaan ​​- het is gewoon niet allemaal gecombineerd in één plant. "We hebben geleerd dat je soms geen nieuwe technologie nodig hebt om vooruitgang te boeken, " zegt hij. "Soms is het op een constructieve manier oude technologie samenvoegen om een ​​efficiëntere werking te bieden." Hij en zijn collega's hopen hun ideeën voor koolstofneutrale ontzilting in de nabije toekomst in praktijk te brengen.