Comparison of two solar-assisted desalination systems based on Reverse-Osmosis and Humidification-Dehumidification

The availability of clean water will be a worldwide challenge for the following years. For remote areas, the on-site desalination process is an alternative to transporting freshwater from the mainland, whose cost may reach 13 €/m3. This work presents a techno-economic assessment of two possible solutions to satisfy the water need of a family unit on the island of Alicudi, Sicily. The RO desalination technique, the leading technology on the market, coupled with PV modules, represents the first solution. It results in a levelised cost of water (LCOW) of 2.36 €/m3. The second solution is the humidification-dehumidification (HDH) process, currently limited to prototypes and theoretical designs, powered by PVT panels. For this reason, this second option is carried out by using a mathematical model and results in a levelised cost of water of 90.28 €/m3. Finally, a comparison between these two technologies is carried out to determine the most cost-effective solution.

La disponibilità di acqua pulita sarà una sfida a livello mondiale nei prossimi anni. Per le aree remote, il processo di desalinizzazione in loco è un'alternativa al trasporto di acqua dolce dalla terraferma, il cui costo può raggiungere i 13 €/m3. Questo lavoro presenta una valutazione tecnico-economica di due possibili soluzioni per soddisfare il fabbisogno idrico di un nucleo familiare sull'isola di Alicudi, in Sicilia. La prima soluzione è rappresentata dalla tecnica di desalinizzazione a RO, la tecnologia leader sul mercato, abbinata a moduli fotovoltaici. Il costo livellato dell'acqua (LCOW) è di 2,36 euro/m3. La seconda soluzione è il processo di umidificazione-deumidificazione (HDH), attualmente limitato a prototipi e progetti teorici, alimentato da pannelli PVT. Per questo motivo, questa seconda opzione è stata realizzata utilizzando un modello matematico e risulta in un costo livellato dell'acqua di 90,28 €/m3. Infine, viene effettuato un confronto tra queste due tecnologie per determinare la soluzione più conveniente.