1. Title & Journal
Energy optimization of existing SWRO (seawater reverse osmosis) plants with ERT (energy recovery turbines): Technical and thermoeconomic assessment

Journal: Energy

2. Background of authors
Baltasar Penatea,*, Lourdes Garcia-Rodriguezb,1

aWater Department, Canary Islands Institute of Technology (ITC) ? Las Plamas, Spain
bDepartamento de Ingenieria Energetica, Universidad de Sevilla, ETSI, Spain

3. Summary
이 논문에서 저자는 에너지회수터빈을 갖춰진 역삼투방식의 해수담수화 플랜트의 에너지 최적화에 대해 다루고 있다. 
논문의 기본 배경은 담수의 생산단가를 낮추기 위해서 현재 해수담수화 플랜트는 에너지회수장치의 도입 또는 구형의 장치들의 교체가 불가피 한데, 어떠한 타입의 에너지회수장치와 (에너지회수터빈(ERT)와 isobaric 타입 ERD) 시스템 디자인의 도입이 에너지와 생산 단가 저감 효과가 큰지에 대해 경제성 검토를 수행하였다. 경제성 검토는 5개의 시스템 배치 케이스 설정하고 이를 exergy (어떠한 시스템 내 프로세스 과정 동안 최대 이용 가능한 일) 개념이 적용된 열역학적 감정(평가)를 통해 수행하였다. 5가지 시스템 배치 케이스는 다음과 같다.

1.    기존 고압펌프 + Isobaric ERD 설치 
 
2.    기존에 있는 고압펌프 + Isobaric ERD + 승압펌프(Booster pump)
 
3.    더 큰 용량의 Train + Isobaric ERD 설치
 
4.    더 큰 용량의 Train + Isobaric ERD (승압펌프 역할 대용)
 
5.    Isobaric ERD (승압펌프 역할 대용) + Pelton turbine의 재사용
 
여기서 케이스 1과 2는 동일 생산능력 시스템에서 에너지 소비를 줄이기 위한 목적을, 그리고 케이스 3, 4, 5는 생산 용량을 증가시키는 목적을 위해 고안되었다. 

다음으로, 10,000 m3/d 규모 SWRO 플랜트에서의 요구되는 에너지량 산정과 비교를 수행 한 후, thermoeconomic analysis 접근법을 통해 최종적으로 경제성 검토를 수행 하였는데, 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 

Isobaric ERD의 설비는 시스템의 퍼포먼스를 증가시키거나 생산을 위한 exergoeconomic cost를 감소시킨다. 케이스2 설비는 케이스1 보다 더 낮은 연료 비용으로 인해 더 좋은 이점을 보이고 있다. 케이스4 설비는 케이스3보다 더 많은 생산비용을 요구한다.  
결과적으로 케이스2번과 3번이 케이스 1번 4번과 비교하였을 때 퍼포먼스와 비용 측면에서 더 좋은 결과를 보여주고 있다. 

4. Originality & Contribution
 이 논문에서 쓰인 비용산정과 Thermodynamic analysis의 접근방법은 해수담수화 공정에서 시스템 디자인 설계와 의사결정에 있어 실제적으로 적용가능 한 방법이라고 생각한다.

5. Reviewer: 정관호 jkh@gist.ac.kr