TECHNICAL-ECONOMIC FEASIBILITY STUDY OF A THERMOSOLAR DESSALINATION PROTOTYPE FOR THE SEMI-ARID NORTHEAST
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v19.n54.5046Keywords:
Desalination, water, energy, thermosolar, brineAbstract
Water scarcity is a constant reality in several regions, especially in the Brazilian northeast, due to its semi-arid climate. One of the solutions found is desalination, which converts brackish water into drinking water. The objective of the work is to analyze the technical-economic issue of a six-stage thermal desalination prototype, coupled to thermosolar energy in the northeastern semi-arid region, for the production of drinking water. To develop the research, the Meteonorm 7.1 climatic and solarimetric database was used, the R program, statistical software for compiling data and reports from the state's freshwater program. The results demonstrated that with 6 stages of the desalination plant it was possible to obtain 60 liters/day of desalinated water, in a collector area of 4 m², the daily production of drinking water was directly linked to the intensity of solar radiation, with values of 6 to 7 kWh/m². Subsequent analysis of water from the thermal desalination process showed a significant reduction in STD, from 8,998 mg/l found in brackish water to 48 mg/l in desalinated water. The price of producing a liter of drinking water through the desalination system was R$0.17. The return on investment in this desalination plant with an invested capital of R$ 10,000.00, has an average payback of 4 years and 9 months. It can be concluded that the present study aimed to demonstrate the various benefits in implementing an autonomous water desalination system coupled to thermosolar energy for the northeastern semiarid region.
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References
AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS (ANA). Manual de Usos Consuntivos da Água no Brasil. Brasília: ANA, 2019
ALI, A. et al. Membrane technology in renewable-energy-driven desalination. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 81, p. 1-21, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.07.047
BAHIA. Relatório Executivo Programa Água Doce. Governo do Estado da Bahia. 2022. Disponível em: <http://www.meioambiente.ba.gov.br/arquivos/File/RELATORIOPAD.pdf>. Acesso em: 24 de novembro de 2023.
BRASIL. Ministério da Saúde. Gabinete do Ministro. PORTARIA GM/MS Nº 888, DE 4 DE MAIO DE 2021. Brasília, 2021.
CARVALHO JÚNIOR, R. Instalações hidráulicas e o projeto arquitetônico. 12. ed. São Paulo: Blucher, 2019
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005. Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA, Brasil, 2005
EKE, J. et al. The global status of desalination: An assessment of current desalination technologies, plants and capacity. Desalination, v. 495, p. 114633, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114633
OMER, A. M. Energy, environment and sustainable development. Renewable and sustainable energy reviews, v. 12, n. 9, p. 2265-2300, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.05.001
PALENZUELA, P. et al. Characterisation of the coupling of multi-effect distillation plants to concentrating solar power plants. Energy, v. 82, p. 986-995, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.01.109
PANAGOPOULOS, A. Water-energy nexus: desalination technologies and renewable energy sources. Environmental Science and Pollution Research, v. 28, n. 17, p. 21009-21022, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-021-13332-8
SRITHAR, K. et al. Stand alone triple basin solar desalination system with cover cooling and parabolic dish concentrator. Renewable Energy, v. 90, p. 157-165, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.12.063
SUBRAHMANYA, T. M. et al. A review of recent progress in polymeric electrospun nanofiber membranes in addressing safe water global issues. RSC advances, v. 11, n. 16, p. 9638-9663, 2021. DOI: https://doi.org/10.1039/D1RA00060H
USBR. Desalting Handbook for Planners. 3rd Edition. Desalination and Water Purification Research and Development Report #72. Denver, CO: United States Department of the Interior, Bureau of Reclamation, Water Treatment Engineering and Research Group. 2003. Disponível em: http://www.usbr.gov/pmts/water/media/pdfs/report072.pdf. Acesso em: 25 de maio de 2022.
VEDAVYASAN, C. V. Pretreatment trends—an overview. Desalination, v. 203, n. 1-3, p. 296-299, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.desal.2006.04.012
ZHANG, Y. et al. Advancements in the energy-efficient brine mining technologies as a new frontier for renewable energy. Fuel, v. 335, p. 127072, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.127072
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