Powszechnie znane jest słoneczne wytwarzanie energii cieplnej, które wykorzystuje ciepło słońca do produkcji energii elektrycznej. Istnieje jednak mniej znany system, który wykorzystuje to samo ciepło do wytwarzania energii elektrycznej, zwany "konwersją energii cieplnej oceanu". Jak więc działa pozyskiwanie energii cieplnej z oceanu? W tym wpisie przyjrzymy się, jak działa termiczna konwersja energii w oceanie, jakie są jej zalety i wady oraz kilka przykładów zastosowania tego systemu.
Konwersja energii cieplnej oceanu
Konwersja energii cieplnej oceanów jest systemem wytwarzania energii, który wykorzystuje różnice temperatur oceanów do produkcji energii elektrycznej. Istnieje duża różnica w temperaturze wody pomiędzy powierzchnią morza, gdzie dociera światło słoneczne, a głębinami, gdzie światło słoneczne nie dociera. Ta różnica w temperaturze wody jest wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej.
W 1926 r. francuskiemu chemikowi Georges'owi Claude'owi udało się wytworzyć energię elektryczną, co doprowadziło do rozwoju praktycznych zastosowań. Eksperymenty Claude'a przebiegały w następujący sposób. Po pierwsze, naczynie z gorącą wodą jest połączone rurą z małą turbiną. Z tyłu turbiny umieszczono naczynie do połowy wypełnione zimną wodą. Pompa próżniowa jest używana do usuwania powietrza ze zbiornika z zimną wodą, co powoduje wrzenie gorącej wody w zbiorniku z gorącą wodą, włączając turbinę i wytwarzając energię elektryczną.
Wytwarzanie energii elektrycznej
Innymi słowy, gdyby udało się wytworzyć próżnię, która obniżyłaby ciśnienie atmosferyczne i temperaturę wrzenia gorącej wody, różnica temperatur spowodowałaby wytworzenie pary wodnej, która mogłaby zostać wykorzystana do produkcji energii elektrycznej.
W tamtych czasach do obniżenia temperatury wrzenia używano pomp próżniowych, ale obecnie energia elektryczna jest wytwarzana przy użyciu amoniaku lub substytutów freonu (oba mają niższą temperaturę wrzenia niż woda) jako cieczy roboczej napędzającej turbinę.
System wytwarzania energii ze słońca
- ciepło z powierzchniowej wody morskiej jest wykorzystywane do podgrzewania i odparowywania cieczy roboczej,
- odparowana ciecz robocza jest używana do obracania turbiny w celu wytworzenia energii elektrycznej,
- odparowana ciecz robocza ulega skropleniu pod wpływem zimna wody głębinowej,
- ciecz robocza jest kierowana z powrotem do parownika.
