Odzysk wody przez strategie paro-kondensacyjne, w tym suszenie sorpcyjne i chłodzenie wyparne za pomocą wody słonej


• Zastosowanie ciekłych desykantów do osuszania i chłodzenia powietrza w zamkniętych szklarniach
• Metody regeneracji ciekłego osuszacza z wykorzystaniem ciepła z procesu szklarniowego, jak również źródeł zewnętrznych, takich jak ciepło słoneczne lub resztkowe
• Metody ulepszonego termicznego i termochemicznego magazynowania ciepła
• Metody ulepszonego oddawania ciepła do otoczenia przy zmniejszonych stratach wody

Optymalizacja efektywności energetycznej ogrzewania szklarni przy użyciu cieczy termochemicznych jest jednym z głównych celów tego projektu. Również dla klimatu śródziemnomorskiego, ogrzewanie szklarni może odegrać dużą rolę w przyszłości, ponieważ produkcja w zimie, kiedy ceny upraw są wysokie, jest najbardziej interesującym segmentem rynku. Utrzymywanie temperatury powyżej ~12°C w ciągu 24 godzin pozwoliłoby na stały wzrost i wyraźnie poprawiłoby produkcję i rentowność kontrolowanej produkcji w tym okresie.

Obszar śródziemnomorski jest jednak w dużym stopniu dotknięty niedoborem wody. Wiele obszarów produkcyjnych boryka się z problemem zmniejszenia zasobów wód gruntowych. W tej sytuacji, produkcja może zwrócić się w kierunku odsalania wody morskiej. Odwrócona osmoza, najnowocześniejsza technologia w tym segmencie, będzie wymagała zasobów energii, które nie są potrzebne w systemach opartych na rolnictwie zasilanym wodą deszczową. Alternatywą mogą być technologie odzyskiwania wody i odsalania oparte na zasobach słonecznych. Szklarnie odgrywają w tym kontekście ważną rolę. Szklarnie przyczyniają się do zużycia wody. Można je jednak również traktować jako szczególny rodzaj kolektora słonecznego, w którym energia słoneczna jest wykorzystywana do odparowywania wody słonej i strategii pasywnego chłodzenia, wykorzystując chłód godzin nocnych, gdzie jest on wykorzystywany do kondensacji wody i recyklingu wody.

Obecnie badania nad odzyskiem wody do nawadniania i zintegrowanym odsalaniem wody w szklarniach, w oparciu o praktyki parowo-kondensacyjne, prowadzone są tylko przez niewielką grupę entuzjastów. W ramach tej grupy, pododdział pracuje nad wykorzystaniem płynów termochemicznych w otwartych i zamkniętych szklarniach. Głównym celem jest zmniejszenie wilgotności powietrza, a przez to również zmniejszenie zawartości energii utajonej w ramach strategii chłodzenia. Energia cieplna uwolniona w wyniku zmiany fazy pomiędzy wilgocią z powietrza a wodą może być przechowywana w cieczach i magazynowana pomiędzy dniem a nocą. W ten sposób ciepło ze szklarni może być dostarczane do regeneracji płynu osuszającego poprzez odparowanie wody z roztworu z powrotem do powietrza. W tym procesie, chłodne temperatury w nocy mogą być wykorzystane do procesu kondensacji i pozwalać na produkcję słodkiej wody. Również chłód jest magazynowany w nocy i może być wykorzystany do procesów chłodzenia w następnej dobie.

Woda o niższym zasoleniu może być mieszana z wodą kondensacyjną i wykorzystywana do celów irygacyjnych. Woda o wyższym zasoleniu może być wykorzystywana w obrębie parownic do dodatkowego chłodzenia, natomiast wilgoć z powietrza jest odzyskiwana w procesach kondensacji.