Recupero di acqua mediante strategie di evapo-condensazione, inclusi essiccazione per assorbimento e raffreddamento per evaporazione con acqua salina


• Utilizzo di essiccanti liquidi per la deumidificazione dell'aria e il raffreddamento dell'aria in serre chiuse
• Metodi per la rigenerazione dell'essiccante liquido utilizzando il calore del processo in serra e fonti esterne come il calore solare o residuo
• Metodi per il funzionamento di stoccaggio termico e termochimico migliorato dal calore
• Metodi per un migliore rilascio di calore nell'ambiente con ridotte perdite d'acqua

L'ottimizzazione dell'efficienza energetica per il riscaldamento delle serre utilizzando fluidi termochimici è uno degli obiettivi essenziali di questo progetto. Anche per il clima mediterraneo, il riscaldamento delle serre può giocare un ruolo importante in futuro, poiché la produzione in inverno, quando i prezzi delle colture sono alti, è il segmento di mercato più interessante. Mantenere le temperature al di sopra di ~ 12°C per 24 ore consentirebbe una crescita costante e migliorerebbe chiaramente la produzione e la redditività della produzione controllata in questo periodo.

L'area mediterranea è affetta da scarsità idrica. In mmolte aree di produzione le riserve di acque sotterranee si stanno riducendo. In questa situazione, l’approvvigionamento dell’acqua può avvalersi della desalinizzazione dell'acqua di mare tramite l’osmosi inversa (lo stato dell'arte della tecnologia in questo segmento) che però richiede un grande dispendio energetico. Le tecnologie di recupero dell'acqua e di desalinizzazione basate sulle risorse solari possono essere l'alternativa. Le serre svolgono un ruolo importante in questo contesto. Le serre contribuiscono al consumo di acqua. Tuttavia, possono anche essere considerati come un tipo specifico di collettore solare, in cui l'energia solare viene utilizzata per l'evaporazione dell'acqua salina e vien applicato il raffreddamento passivo, sfruttando il freddo delle ore notturne dove viene utilizzata per la condensazione combinata dell'acqua e il riciclo dell'acqua.

Oggi, la ricerca sul recupero dell'acqua di irrigazione e la dissalazione integrata all'interno delle serre, basata su pratiche di evapocondensazione, è fornita solo da un piccolo gruppo di appassionati. All'interno di questo gruppo, una sottodivisione lavora sull'uso di fluidi termochimici in serre aperte e chiuse. Lo scopo principale è quello di ridurre l'umidità dell'aria e con questo anche di ridurre il contenuto di energia latente come parte di una strategia di raffreddamento. L'energia termica rilasciata dal cambio di fase tra l'umidità dell'aria e l'acqua può essere stoccata nei fluidi durante il giorno e utilizzata poi durante la notte. In questo modo, il calore della serra può essere fornito per la rigenerazione del fluido essiccante facendo evaporare l'acqua dalla soluzione nell'aria. In questo processo, le temperature notturne fresche possono essere utilizzate per un processo di condensazione e consentono di produrre acqua dolce. Anche il freddo viene conservato durante la notte e può essere utilizzato per i processi di raffreddamento durante il periodo diurno successivo.

Acqua di salinità inferiore può essere miscelata con acqua di condensa e può essere utilizzata per scopi di irrigazione. L'acqua di maggiore salinità può essere utilizzata all'interno dei pannelli di evaporazione per un ulteriore raffreddamento, mentre l'umidità dell'aria viene riciclata dai processi di condensazione.