Membrane Distillation When Rivers Run Dry

This thesis is a techno-economic analysis of five potential energy sources that can be used to drive a water purifying system called the WaterApp. The Product will be installed for a pilot project in Balasore in Odisha, India, which is the case which this study is based on. The prime focus of the te...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Borin, Frida, Abedi, Melika
Format: Others
Language:English
Published: KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) 2018
Subjects:
Online Access:http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-232567
Description
Summary:This thesis is a techno-economic analysis of five potential energy sources that can be used to drive a water purifying system called the WaterApp. The Product will be installed for a pilot project in Balasore in Odisha, India, which is the case which this study is based on. The prime focus of the techno-economic analysis is to get a broad look on the possible energy sources to provide a basis for further investigation on the implementation of the WaterApp. Today, the WaterApp is still under research and development at Scarab Development AB. The future goal is to commercialize the WaterApp and a target is providing clean drinking water for communities that are suffering from inorganically contaminated well water. Many of these communities are also suffering from poverty, which poses a great challenge in finding an altogether sustainable water providing solution. This solution could possibly be the WaterApp. The water purifying process in the WaterApp is membrane distillation (MD), which is a thermally driven process. This means that there is a need for heat source and sink, which could be a source of high costs. This in turn could threaten to obstruct further market establishments of the WaterApp. Finding a sustainable energy providing solution is thereby an important research area for the WaterApp market establishment. The five energy sources that are investigated are solar power, wind power, waste heat from a diesel generator, biogas and electricity from the grid. The basis for the techno-economic analysis is technical properties of the equipment used for each energy source as well as the levelised cost for the specific equipment. The sizing and properties of the energy providing equipment is chosen with respect to the WaterApp. Each energy scenario is simulated separately using the computer software HOMER Energy. The results from these simulations show that the most economical solution would be to use waste heat from a diesel generator. This is largely due to the low investment costs in energy equipment. === Denna rapport är en tekno-ekonomisk analys av fem potentiella energikällor som kan användas till att driva en modul som renar vatten, The WaterApp. Produkten kommer att installeras i Balasore, Odisha, Indien genom ett pilotprojekt och analysen kommer att genomföras som en fallstudie av denna. Den tekno-ekonomiska analysens främsta fokus ligger i att få en bred överblick av möjliga energikällor, vilket kan bli ett underlag för vidare utredning inför implementering av The WaterApp. Idag är The WaterApp fortfarande i forsknings- och utvecklingsfasen hos Scarab Development AB. Det framtida målet är att produkten ska undergå kommersialisering, varvid en potentiell marknad vore att rikta sig mot att hjälpa samhällen som lider av oorganiskt förorenat vatten. Generellt sett är det vanligt att dessa samhällen också lider av fattigdom, vilket utgör en stor utmaning att i att hitta en lösning som i alla aspekter är hållbar och samtidigt kan förse dessa med tillräckligt stor mängd rent vatten. The WaterApp utgör potentiellt den lösningen. Processen i The WaterApp som renar vattnet är membrandestillering, vilket är en termiskt driven process. Detta innebär att det krävs en stor mängd värme, vilket skulle kunna vara en källa till höga kostnader och därmed något som hindrar The WaterApp’s vidare marknadsetablering. Detta påvisar vikten av att finna en hållbar energilösning som kan driva The WaterApp. De fem energikällor som kommer att utredas i denna rapport är solel, vindkraft, överskottsvärme från en dieselgenerator, biogas och el från elnätet. Den energiförseende utrustningens tekniska egenskaper och dess kostnadsnivå ligger till grund för den teknoekonomiska analysen. Dimensionering och val av prestanda för utrustningen är vald med hänsyn till The WaterApp. Varje energikälla simuleras därefter med hjälp av datorbaserade mjukvaran HOMER Energy. Resultatet från dessa simuleringar är att den mest ekonomiska lösningen skulle vara att använda överskottsvärme från en dieselgenerator. Detta är främst på grund av detta system skulle ha låga investeringskostnader.