Специалисты Национального центра водных исследований Египта предложили подавать нагретую охлаждающую воду тепловой электростанции в солнечные опреснители. Предварительный подогрев повышает их производительность, а на транспортировку воды почти не нужна энергия.

Дефицит пресной воды для Египта остаётся одной из главных проблем. По данным Министерства водных ресурсов и ирригации, водообеспеченность на одного жителя снизилась с 2000 м³ в год в начале 1960-х годов до примерно 500 м³. Это вдвое ниже общепринятого порога водного дефицита в 1000 м³. Население страны ежегодно растёт более чем на 1 млн человек. Опреснение морской воды помогает покрывать дефицит, но традиционные технологии энергоёмки.

Прибрежные ТЭС с прямоточной системой охлаждения постоянно забирают морскую воду для конденсаторов турбин и сбрасывают её обратно подогретой. Исследователи рассмотрели ТЭС «Айн-Сохна» на побережье Суэцкого залива: два энергоблока по 650 МВт на сверхкритических параметрах пара. Через систему охлаждения станции проходит до 45 м³/с воды, её температура повышается примерно на 10 °C. Часть этого потока авторы предлагают до сброса направлять в солнечные опреснители. Вода в них испаряется под действием солнечного излучения, пар конденсируется и собирается как пресная вода. Чем выше начальная температура воды, тем интенсивнее идёт испарение.

Для оценки проекта разработана расчётная модель. Рядом с электростанцией выбраны четыре участка общей площадью немногим более 50 тыс. м², на них можно разместить 12 505 опреснителей. Расчётный алгоритм построен на базе геоинформационной системы QGIS. Он учитывает теплопотери в трубопроводе, производительность опреснителей, себестоимость воды и выбросы CO₂.

Затраты энергии на транспортировку воды сведены к минимуму за счёт естественного перепада высот. Из примерно 1,1 км трубопровода 839 м вода проходит самотёком. Насос мощностью 0,584 кВт нужен только на последнем участке. По ходу движения диаметр трубопровода уменьшается с 300 до 100 мм, а поток распределяется через 229 форсунок по рядам опреснителей.

Обычный солнечный опреснитель даёт 4–6 л пресной воды с 1 м² в сутки. По расчётам авторов, подогретая вода с ТЭС повысит этот показатель примерно до 7,5 л, а производительность всей системы составит около 213 м³ в сутки.

Себестоимость воды авторы оценили примерно в 0,66 долл. за 1 м³. Это на уровне обратного осмоса (0,65 долл./м³) и почти вдвое ниже многоступенчатой мгновенной дистилляции (1,2 долл./м³). Схема одновременно снижает тепловую нагрузку на акваторию и практически не требует энергии от сжигания топлива.

Следующий этап — пилотная установка. Если испытания подтвердят расчёты, подобные системы можно будет размещать рядом с другими ТЭС на морском побережье и у крупных солёных водоёмов.