Modeling, controlling and optimizing the application of photovoltaic energy on CDI cells

Résumé

L’énergie était traditionnellement la composante la plus coûteuse dans la plupart des technologies de dessalement de l’eau. La technologie de l’osmose inversée a diminué son empreinte énergétique jusqu’à 50% grâce aux systèmes modernes thermodynamiques pour le traitement de l’eau de mer. Cependant, cette efficacité énergétique tombe jusqu’à 10% pour le traitement de l’eau moins concentrée tel que l’eau saumâtre. Selon les chiffres de l’industrie de traitement de l’eau, on estime que cette énergie représente plus de 65% du coût de la production de l’eau. Le condensateur dé-ionisateur (CDI) est une méthode de dessalement qui affecte directement les ions dans la solution et les attire vers les doubles couches électriques pour libérer l’eau qui sort pure de la cellule. Les CDI ont été découverts depuis plus de 50 ans, mais ils ont reconnu récemment un développement croissant, grâce au développement des électrodes au carbone et la consommation énergétique de cette technologie. De plus, les récentes études sur les CDI ont attribué un grand avantage énergétique sur cette technique surtout pour les applications des solutions à faible concentration. En outre de cet aspect énergétique réduit, les besoins de l’eau filtrée/potable sont plus pressants dans les pays les plus ensoleillés (absence des rivières, fleuves, lac. . . ) et que les travaux d’électrification au point de production et de traitement constituent un fardeau non seulement énergétique, mais aussi monétaire pour les états en charge. Dans cette recherche, un modèle d’exploitation de l’énergie photovoltaïque est développé non seulement pour alimenter la cellule CDI, mais aussi pour profiter de l’incidence du contrôle du débit de l’eau pour optimiser l’énergie apportée par le panneau solaire, tout en respectant une concentration stable à la sortie de la cellule.

Date	8 sept. 2023
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Maarouf Saad (Directeur(-trice)) & Imad Mougharbel (Codirecteur(-trice))