Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe werkt de thermische energie van de oceaan?

Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) is een methode voor het genereren van elektriciteit door het temperatuurverschil tussen warm oppervlaktewater en koud diep water te benutten. Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

Het basisprincipe:

1. Temperatuurverschil: Het oppervlaktewater van de oceaan wordt verwarmd door de zon, terwijl dieper water koud blijft. Dit creëert een significant temperatuurverschil, meestal ongeveer 20 ° C (36 ° F) of meer.

2. Werkende vloeistof: Een werkende vloeistof, zoals ammoniak, wordt gebruikt om warmte te absorberen. Het heeft een laag kookpunt, wat betekent dat het gemakkelijk bij relatief lage temperaturen verdampt.

3. VAPORISATIE: Warm oppervlaktewater wordt door een warmtewisselaar gepompt, waardoor warmte overbrengt naar de werkvloeistof, waardoor deze verdampt.

4. Turbine -rotatie: De verdampte werkvloeistof breidt zich uit en drijft een turbine aan, waardoor elektriciteit wordt gegenereerd.

5. Condensatie: Koud diep water wordt door een andere warmtewisselaar gepompt en de verdampte werkvloeistof terug in een vloeistof condenseert.

6. Cyclusherhaling: De gecondenseerde vloeistof wordt vervolgens teruggepompt naar de oppervlakteweerwisselaar, waardoor de cyclus wordt voltooid.

Soorten OTEC -systemen:

* OTEC van gesloten cyclus: Het meest voorkomende type, met behulp van een gesloten lus met de werkvloeistof.

* Opencycle OTEC: Dit systeem gebruikt zeewater rechtstreeks als de werkende vloeistof en kookt het onder lage druk om damp te maken. Dit systeem is complexer, maar kan mogelijk zoet water produceren als bijproduct.

Voordelen van OTEC:

* hernieuwbaar: Gebruikt een continue en overvloedige natuurlijke hulpbron.

* duurzaam: Produceert geen broeikasgassen of andere verontreinigende stoffen.

* betrouwbaar: Oceaantemperaturen zijn relatief stabiel en bieden consistente energie -output.

* Potentieel voor de productie van zoet water: OTEC-systemen met open cyclus kunnen zeewater ontzuimt.

Uitdagingen van OTEC:

* Hoge initiële kosten: Het bouwen en implementeren van OTEC -fabrieken vereist aanzienlijke investeringen.

* Locatievereisten: Geschikte temperatuurverschillen worden alleen aangetroffen in tropische gebieden.

* Milieueffecten: Potentiële effecten op het leven op zee en oceaanstromen hebben zorgvuldig rekening gehouden.

* Technische complexiteit: OTEC -systemen zijn relatief complex en vereisen gespecialiseerde engineering.

Huidige status:

Hoewel OTEC -technologie al tientallen jaren bestaat, blijft het in de ontwikkelingsfase. Er zijn verschillende pilootprojecten en onderzoeksinspanningen aan de gang om de uitdagingen aan te gaan en de levensvatbaarheid ervan te bevorderen. Naarmate de technologie verbetert en de kosten dalen, kan OTEC in de toekomst een belangrijke bron van hernieuwbare energie worden.