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Lifetime optimisation of integrated thermally and electrically driven solar desalination plants

Winchester, Benedict; Huang, Gan 1; Beath, Hamish; Sandwell, Philip; Cen, Jiajun; Nelson, Jenny; Markides, Christos N.
1 Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We compare the performance of photovoltaic (PV), flat-plate and evacuated-tube solar-thermal (ST), and hybrid photovoltaic-thermal (PV-T) collectors to meet the energy demands of multi-effect distillation (MED) desalination plants across four locations. We consider three scales: 1700 m3day−1, 120 m3day−1 and 3 m3day−1. We find a strong dependence of the capacity and configuration of the solar collectors on both the cost of sourcing electricity from the grid and the specific collector employed. We find specific costs as low as 7.8, 3.4 and 3.7 USDm−3 for the three plant capacities. We find that solar-driven systems optimised for the lowest specific cost result in CO2eq emissions equal to, or higher than, those from grid-driven reverse osmosis (RO) and in line with PV-RO. This highlights the need to consider the environmental footprint of these systems to ensure that desalination is in line with the United Nations’ Sustainable Development Goal 6.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000172888
Veröffentlicht am 19.08.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1038/s41545-024-00335-4
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Zitationen: 1
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2059-7037
KITopen-ID: 1000172888
Erschienen in npj Clean Water
Verlag Nature Research
Band 7
Heft 1
Seiten Art.-Nr.: 65
Vorab online veröffentlicht am 16.07.2024
Nachgewiesen in Dimensions
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