Πώς λειτουργεί η θερμική ενέργεια του ωκεανού;
Η βασική αρχή:
1. Διαφορά θερμοκρασίας: Το επιφανειακό νερό του ωκεανού θερμαίνεται από τον ήλιο, ενώ το βαθύτερο νερό παραμένει κρύο. Αυτό δημιουργεί μια σημαντική διαφορά θερμοκρασίας, συνήθως περίπου 20 ° C (36 ° F) ή περισσότερο.
2. Υγρό εργασίας: Ένα υγρό εργασίας, όπως η αμμωνία, χρησιμοποιείται για την απορρόφηση θερμότητας. Έχει ένα χαμηλό σημείο βρασμού, που σημαίνει ότι εξατμίζεται εύκολα σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες.
3. Εξάτμιση: Το ζεστό επιφανειακό νερό αντλείται μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας, μεταφέροντας τη θερμότητα στο υγρό εργασίας, προκαλώντας την εξατμισμένη.
4. περιστροφή στροβίλου: Το εξατμισμένο υγρό εργασίας επεκτείνεται και οδηγεί σε στροβίλου, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια.
5. συμπύκνωση: Το κρύο βαθύ νερό αντλείται μέσω ενός άλλου εναλλάκτη θερμότητας, συμπυκνώνοντας το υγρό εξατμισμένης εργασίας πίσω σε ένα υγρό.
6. Επαναλάβετε τον κύκλο: Το συμπυκνωμένο υγρό στη συνέχεια αντλείται πίσω στον εναλλάκτη θερμότητας των επιφανειακών υδάτων, ολοκληρώνοντας τον κύκλο.
Τύποι συστημάτων OTEC:
* OTEC κλειστού κύκλου: Ο πιο συνηθισμένος τύπος, χρησιμοποιώντας έναν κλειστό βρόχο με το υγρό εργασίας.
* Otec: Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί το θαλασσινό νερό απευθείας ως το υγρό εργασίας, βράζοντας το υπό χαμηλή πίεση για να δημιουργήσει ατμούς. Αυτό το σύστημα είναι πιο περίπλοκο, αλλά μπορεί ενδεχομένως να παράγει γλυκό νερό ως υποπροϊόν.
Πλεονεκτήματα του OTEC:
* Ανανεώσιμη: Χρησιμοποιεί έναν συνεχή και άφθονο φυσικό πόρο.
* Αειφόρο: Δεν παράγει αέρια θερμοκηπίου ή άλλους ρύπους.
* Αξιόπιστο: Οι θερμοκρασίες των ωκεανών είναι σχετικά σταθερές, παρέχοντας συνεπή παραγωγή ενέργειας.
* Δυνατότητα παραγωγής γλυκού νερού: Τα συστήματα OTEC ανοιχτού κύκλου μπορούν να αφαλάξουν το θαλασσινό νερό.
Προκλήσεις του OTEC:
* Υψηλό αρχικό κόστος: Η οικοδόμηση και η ανάπτυξη εργοστασίων OTEC απαιτεί σημαντικές επενδύσεις.
* Απαιτήσεις τοποθεσίας: Οι κατάλληλες διαφορές θερμοκρασίας βρίσκονται μόνο σε τροπικές περιοχές.
* Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Οι πιθανές επιπτώσεις στη θαλάσσια ζωή και τα ωκεάνια ρεύματα χρειάζονται προσεκτική εξέταση.
* Τεχνική πολυπλοκότητα: Τα συστήματα OTEC είναι σχετικά πολύπλοκα και απαιτούν εξειδικευμένη μηχανική.
Τρέχουσα κατάσταση:
Ενώ η τεχνολογία OTEC έχει περάσει εδώ και δεκαετίες, παραμένει στο αναπτυξιακό στάδιο. Υπάρχουν πολλά πιλοτικά έργα και ερευνητικές προσπάθειες που βρίσκονται σε εξέλιξη για την αντιμετώπιση των προκλήσεων και την προώθηση της βιωσιμότητάς του. Καθώς η τεχνολογία βελτιώνεται και μειώνεται το κόστος, η OTEC έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει σημαντική πηγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο μέλλον.
