I detta examensarbete har ett koncept för en solljusdriven avsaltningsanläggning utvecklats. Arbetet har utgått ifrån ett ursprungskoncept som utnyttjar återvunnen PET-plast (från till exempel PET-flaskor) och vatten, utan föroreningar. Plasten formas på ett sådant sätt att den tillsammans med det föroreningsfria vattnet bildar en vätskefylld lins. Vattnet skall vara fritt från föroreningar, för att inte partiklar ska reflektera bort solljus i fel riktning. Med en sådan lins kan sedan solljus koncentreras mot en behållare med saltvatten, som då avdunstar. Vattenångan som då bildats kan sedan kondenseras till destillerat vatten.

Metoder som använts för identifikation av kundkrav var: intervju, studier av rapporter, böcker, tidskrifter, patent och regelverk gällande liknande soldrivna anläggningar. Det genomfördes även prototypexperiment som bidrog till identifiering av fler kundkrav.

Flera av dagens solljuskoncentrerande anläggningar har undersökts, deras för- och nackdelar har identifierats utifrån litteraturstudier. Det har genomförts konceptgenerering som bestått av skisser, prototyptester och undersökningar av liknande koncept. Valet av slutgiltigt koncept gjordes med hjälp av matriser (visade vilka koncept som uppfyllde flest krav), effektberäkningar och prototyptester.

Resultat är en en fyra meter lång och en meter bred vätskefylld lins med rundade ändar. Linsen används för att värma ett mottagarrör fyllt med saltvatten. När saltvattnet blir tillräckligt varmt avdunstar vattnet upp i en ångledning som leds ner genom en kylspiral vilken befinner sig i en vattenbehållare, samma vattenbehållare som distribuerar saltvatten in i mottagarröret.

Den solljuskoncentrerande linsen är tillverkad av cirka 100 kilo återvunnen transparant PET-plast som samlas in i länder med tillgång till icke återvunnet plastskräp. Den är konstruerad av två halvor som även kan användas som små växthus eller som byggdelar till stora. Linsen fylls med partikelfritt vatten, lite alkohol (för att motverka att linsen fryser sönder under nätterna) och lite blekningsmedel (för att motverka algbildning inuti).

Den effekt som beräknades visade att en anläggning med en lins skulle kunna producera cirka 55 liter färskvatten per timme. Vid beräkningen av tillverkningskostnad för en lins tillverkad i en fabrik i Kenya, där den återvunna plasten antogs kosta 1 SEK per kg, blev kostnaden 300 SEK per lins under de första två åren. Efter två års tillverkning antogs maskinerna vara avbetalade, vilket leder att priset minskar till 183 SEK per lins. En preliminär beräkning av kostnad per tillverkad kubikmeter färskvatten gav ett slutgiltigt pris på 0,75 SEK per kubikmeter, vilket är billigare än de billigaste alternativen för avsaltat vatten på marknaden idag, som annars ligger på 3,6 SEK (0.56$ år 2011) per kubikmeter.

In this thesis, a concept for a sunlight-powered desalination system has been developed. The work has been based on an original concept that utilizes recycled PET plastic (from for example PET-bottles) and pollution free water. The plastic is shaped in such a way that, together with the pollution free water forms a liquid-filled lens. The water must be particle-free so that no particles can reflect sunlight in the wrong direction. With this type of lens sunlight can be concentrated and focused on a container with salt water, which then evaporates. The evaporated stem is then condensed back to distilled water.

Methods used for identification of customer requirements were an interview, the study of reports, books, magazines, patents and regulatory framework for similar solar facilities. There has also been some prototype experiments conducted that contributed to the identification of further customer requirements.

Several of today’s solar concentrating plants have been studied, their advantages and disadvantages have been identified from several literature sources. The methods implemented during the concept generation consisted of sketches, prototype tests and examinations of similar concepts. The choice of the final concept was made with the help of matrices. These showed which met most requirements, by efficiency calculations and prototype testing.

The result consist of a four-meter long and one meter wide water-filled lens with rounded ends. The lens is used to heat a Receiver filled with salt water. When the saltwater becomes warm enough, the water evaporates into a vapor pipe which is led down through a cooling coil which is in a water tank, the same water tank that distributes saltwater into the receiver tube.

The solar concentrating lens is made of about 100 kg recycled transparent PET plastic, collected in countries with access to non-recycled plastic debris. It is constructed of two halves which can be used as small greenhouses or as construction parts for large greenhouses. The lens is filled with particle-free water, some alcohol (to prevent the lens from freezing during the night) and a little bleach (to discourage algae formation inside).

The effect that was calculated showed that a plant with a lens could produce about 55 liters of fresh water per hour. When calculating the manufacturing cost of a lens it was done under the assumption that it would be made in a factory in Kenya, where the recycled plastic cost 1 SEK/ Kg. The total cost became SEK 300 per lens during the first two years. The machinery were presumed to be payed for by the end of the second year, which would lead to a reduced production price and the lenses would then cost 183 SEK each. A preliminary calculation of cost per produced cubic meter of freshwater then gave a final price of 0.75 SEK per cubic meter, which is the cheapest price for desalinated water on the market today, which otherwise is 3.6 SEK ($ 0.56 in 2011) per cubic meter.