Co to jest konwersja energii cieplnej oceanu?

Konwersja energii cieplnej oceanu, czasami nazywana OTEC, jest formą energii odnawialnej, która wykorzystuje różnicę temperatury oceanu na różnych głębokościach i przekształca ją w silnik cieplny. Silnik cieplny przekształca tę energię cieplną w moc mechaniczną. Rodzaje systemów oceanicznej konwersji energii cieplnej obejmują zamknięte, otwarte i hybrydowe.

Francuski fizyk Jacques Arsene d'Arsonval był pierwszą osobą rozważającą pobranie energii cieplnej z wody oceanicznej w 1881 roku. Dopiero 49 lat później Georges Claude, student d'Arsonval, faktycznie skonstruował pierwszą konwersję energii cieplnej oceanu zakład na Kubie. Jego elektrownia była w stanie wyprodukować 22 kilowaty energii elektrycznej, ale pogoda zniszczyła elektrownię, zanim stała się generatorem mocy netto, co oznacza, że ​​mogła wyprodukować więcej energii, niż było to konieczne do uruchomienia elektrowni. Stany Zjednoczone nie wybrały tej nowej metody energii odnawialnej dopiero w 1974 r., Kiedy to utworzono Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority.

Obecnie istnieją trzy rodzaje oceanicznych systemów konwersji energii cieplnej: zamknięte, otwarte i hybrydowe. System obiegu zamkniętego wykorzystuje ciecz o bardzo niskiej temperaturze wrzenia do przemieszczania turbiny w celu wytworzenia elektryczności. Odbywa się to poprzez wysyłanie ciepłej wody powierzchniowej oceanu przez wymiennik ciepła, w którym płyn jest odparowywany. Kiedy para rozszerza się, porusza generator. Zimna woda oceaniczna, pobrana na znacznie głębszą głębokość, jest przesyłana przez inny wymiennik ciepła, który następnie redukuje parę z powrotem do postaci płynnej.

System otwartego cyklu wykorzystuje wodę z oceanu, która jest najbliżej równika, ponieważ jest zwykle najcieplejsza. Ciepła woda oceaniczna umieszczona w pojemniku niskociśnieniowym zacznie wrzeć. Gdy para rozszerza się i opuszcza pojemnik niskociśnieniowy, sól pozostaje. Para napędza silnik niskociśnieniowy, który jest podłączony do urządzenia wytwarzającego prąd. Jest on zawracany do postaci płynnej poprzez wystawienie go na niskie temperatury wytwarzane przez wodę oceaniczną z niższej głębokości.

System hybrydowy łączy elementy pierwszych dwóch metod. Ciepła woda oceaniczna jest wciągana do pojemnika, w którym zamienia się w parę. Para zamienia następnie ciecz o niskiej temperaturze wrzenia w parę, która napędza turbinę w celu wytworzenia elektryczności.