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2013|14 Jahresbericht Fraunhofer IGB

121 Dr. Thomas Schiestel Telefon +49 711 970-4164 thomas.schiestel@igb.fraunhofer.de Kontakt Literatur [1] Loeb, S. J. (1998) Energy production at the Dead Sea by pres- sure-retarded osmosis: challenge or chimera?, Desalination 120: 247 – ​262 [2] Touati, K.; Schiestel, T. (2013) Evaluation of the potential of osmotic energy as renewable energy source in realistic condi- tions, Energy Procedia 42: 261 – ​269 Förderung Wir danken der Europäischen Union für die Förderung des Projekts H2OCEAN im 7. Forschungsrahmenprogramm (FP7 / 2007 – 2013), Förderkennzeichen 288145. Projektpartner Prof. Fernando Tadeo, Universität Valladolid, Valladolid, Spanien Weitere Informationen www.h2ocean-project.eu Mit für technische PRO-Prozesse realistischen Überströmun- gen erreichen wir derzeit Leistungsdichten von 3 W / ​m2 . Ver- suche zeigen außerdem einen starken Einfluss der Temperatur. Mit steigender Temperatur nimmt die Leistungsdichte signifi- kant zu (Abb. 4). Grund hierfür ist die Temperaturabhängig- keit des Diffusionskoeffizienten, welcher mit Erhöhung der Temperatur steigt. Dadurch kann bei höheren Temperaturen mehr Wasser über die Membran transportiert werden. Ausblick Eine wirtschaftliche Umsetzung von Osmosekraftwerken setzt eine Leistungsdichte von ca. 5 W / ​m2 voraus. Durch die Wei- terentwicklung von Membranmaterial und -struktur sowie die Optimierung verfahrenstechnischer Parameter können wir die- ses Ziel in naher Zukunft erreichen. Das Prinzip eignet sich auch hervorragend zur Energierückge- winnung aus dem Retentat von Meerwasserentsalzungsanla- gen oder aus salinen (warmen) Prozessabwässern der chemi- schen Industrie. 1 Messzelle für die Bestimmung der Leistungsfähigkeit der Membranen. 2 Während des Filtrationsprozesses bildet sich eine Grenzschicht auf der Membran, die zu einem Konzentrationsgefälle, der Konzentrationspolarisation, führt. 3 Vergleich der Leistungsdichte bei unterschiedlichen Überströmungsgeschwindigkeiten und Raumtemperatur. 4 Vergleich der Leistungsdichte bei unterschiedlichen Temperatu- ren und einer Überströmungsgeschwindigkeit von 0,017 m / ​s. 3 4 Feed: VE Wasser Ziehlösung: 0,55 M NaCl Leistungsdichte[W / ​m2 ] Gegendruck [bar] 3 2 1 0 2 4 6 80 10 5 4 6 IGB-Membran @ 25°C IGB-Membran @ 60°C IGB-Membran @ 40°C Feed: 8,6 mM NaCl Ziehlösung: 1 M NaCl Leistungsdichte[W / ​m2 ] Gegendruck [bar] 3 2 1 0 2 4 86 10 100 14 5 4 6 IGB-Membran @ 0,008 m / ​s IGB-Membran @ 0,017 m / ​s IGB-Membran @ 0,050 m / ​sIGB-Membran @ 0,033 m / ​s

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