Meerwasser entsalzen mit Wellenenergie

Mit dem „Waves to Water Prize” zeichnet das US-Energieministerium zusammen mit renommierte Forschungseinrichtungen Projekte aus, die Wellenenergie in kleinen, modularen Anlagen nutzen, um Meerwasser zu entsalzen. Hinter dem Preis stehen neben dem Büro für Wasserkrafttechnologien des US-Energieministeriums (DOE) auch das National Renewable Energy Laboratory (NREL), das Coastal Studies Institute (CSI) der East Carolina University. Die wellenbetriebenen Entsalzungssysteme sollen Menschen in Küstenregionen mit sauberem Wasser versorgen können, auch in Katastrophenfällen.

Der Wettbewerb zog sich über drei Jahre und ist nun in seiner letzten Phase, der Live-Demonstration der Prototypen. Die vier Finalisten unter den wellenbetriebenen Entsalzungsanlagen ankern seit Anfang April vor der Küste von Nags Head im US-Bundesstaat North Carolina.

Die Oneka Snowflake von Oneka Technologies ähnelt einem Floß, das ohne Werkzeug zusammengebaut werden kann. Die Snowflake soll leicht zu installieren sein und sich an die meisten Meeresbedingungen anpassen lassen. Sie soll bis zu 7.000 Liter sauberes Wasser pro Woche produzieren können und damit besonders für Katastrophen- und Erholungssituationen geeignet sein.

Eine Million Dollar Preisgeld für die Wellenenergie in der letzten Wettbewerbsrunde

Der mit 500.000 US-Dollar dotierte Hauptpreis ging an Oneka Technologies. Zudem gab es weitere Preise für spezielle Fähigkeiten. Je 125.000 US-Dollar gingen an das Team Water Bros für das leichteste Gerät und an das Team Oneka für die Produktion des meisten Wassers. In den Kategorien „Montagezeit“ und „Einfacher Auf- und Abbau“ standen ebenfalls je 125.000 US-Dollar zur Verfügung, die zwischen den Teams je nach ihrer Performance gesplittet wurden. Bei der Montagezeit gingen 80.000 US-Dollar an Oneka, 20.000 US-Dollar an Mark Zero Prototypse, 17.000 US-Dollar an Water Bros und 9.000 US-Dollar an Project 816. Für einfachen Auf- und Abbau erhielt Mark Zero Prototypes 38.000 USD, Water Bros 36.000 USD, Projekt 816 26.000 USD und Oneka 24.000 USD.

Die drei weiteren Finalisten waren:

Das System MZSP von MarkZero Prototypes hat über schwenkbare Arme, aufblasbare Pontons. Süßwasser gewinnt es mit Hilfe von Umkehrosmose. Dafür nutzt es eine Pumpe, die mit konstantem Druck und variabler Drehzahl arbeitet, um den wechselnden Anforderungen der verschiedenen Meeresbedingungen gerecht zu werden.

Die Wellenenergie-Anlage „Ballast, Buoys, and Borrowing from Archimedes“ von Project 816 treibt dagegen eine Entsalzungsanlage an Land an. Sie basiert auf einem aufblasbaren Floß und soll von zwei Personen mit einfachen Werkzeugen zu installieren sein.

Das “Wave Actuated, Tethered, Emergency Response, Buoyant Reverse Osmosis System”, kurz Water Bros, des gleichnamigen Unternehmens übersetzt die Wellenbewegung in eine Rotation und setzt ebenfalls auf Umkehrosmose. Es sei für den Einsatz in Notfällen optimiert, günstig, schnell einsatzfähig und robust.  

Im Laufe der fünf Wettbewerbsphasen summieren sich die vom DOE ausgelobten Preisgelder auf 3,3 Millionen US-Dollar. NREL bezeichnete die Innovationen für das Entsalzen von Meerwasser mit Wellenenergie als bahnbrechend und vielversprechend, um die Resilienz in Küstenregionen zu verbessern. Sie sollen auch helfen, den weiteren Forschungsbedarf zu identifizieren – zum Beispiel flexible und elastische Verankerungssysteme.

Unfreiwilliger Test auf Robustheit der Wellenenergie-Systeme

Ursprünglich waren fünf Tage für die Demonstration im Wasser vorgesehen. Doch Wind und Wellen waren so stark, dass sich alle vier Geräte in der ersten Nacht von ihren Ankerplätzen lösten. Alle vier tauchten jedoch wieder auf – zwei waren gestrandet, zwei weitere schwammen in der Nähe des Piers. Nachdem die Teams ihre Geräte inspizierten, hätten sie festgestellt, dass sie sich mit minimalen Reparaturen wieder einsatzfähig machen ließen, heißt es in der Pressemitteilung von NREL.

Trotz langjähriger Forschung spielt die Meeresenergie bei der Energiewende bisher eine untergeordnete Rolle. Aktuelle Projekte sind u.a. ein Kraftwerk im Hafen von Jaffa, Israel und ein europäisches Gezeitenkraftwerk.

11.4.2022 | Quelle: NREL | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH