Conversione Dell'Energia Termica Oceanica: Dalle differenze di temperatura tra le acque superficiali e profonde dell'oceano
Di Fouad Sabry
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Info su questo ebook
Cos'è la conversione dell'energia termica oceanica
La conversione dell'energia termica oceanica (OTEC) è un processo che utilizza la differenza di temperatura che esiste nell'oceano tra la parte più profonda e quella più fresca acque e le acque più calde, meno profonde o superficiali per alimentare una macchina termica che genera lavoro utile, più comunemente sotto forma di energia elettrica. OTEC è in grado di funzionare con un fattore di capacità molto elevato e, di conseguenza, è in grado di funzionare in modalità di carico di base.
Come ne trarrai vantaggio
(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:
Capitolo 1: Conversione dell'energia termica oceanica
Capitolo 2: Motore termico
Capitolo 3: Centrale elettrica
Capitolo 4: Centrale a ciclo combinato
Capitolo 5: Ciclo Rankine
Capitolo 6: Cogenerazione
Capitolo 7 : Chiller
Capitolo 8: Acque oceaniche profonde
Capitolo 9: Centrale termica
Capitolo 10: Desalinizzazione solare
Capitolo 11: Condensatore di superficie
Capitolo 12: Ciclo binario
Capitolo 13: Centrale elettrica a vapore
Capitolo 14: Potenza osmotica
Capitolo 15 : Ciclo transcritico
Capitolo 16: Raffreddamento ad acqua profonda
Capitolo 17: Sollevamento della nebbia
Capitolo 18: Evaporatore (marino)
Capitolo 19: Desalinizzazione termica a bassa temperatura
Capitolo 20: Il rame negli scambiatori di calore
Capitolo 21: Low-te distillazione della temperatura
(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sulla conversione dell'energia termica oceanica.
(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo della conversione dell'energia termica oceanica in molti campi.
(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie di conversione dell'energia termica oceanica.
Chi è questo libro Per
Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di conversione dell'energia termica oceanica.
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Anteprima del libro
Conversione Dell'Energia Termica Oceanica - Fouad Sabry
Diritto d’autore
Conversione dell'energia termica oceanica Copyright © 2022 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.
Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è quella di un recensore, che può citare brevi estratti in una recensione.
Copertina disegnata da Fouad Sabry.
Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.
Bonus
Puoi inviare un'e-mail a 1BKOfficial.Org+OceanThermalEnergyConversion@gmail.com con oggetto Ocean Thermal Energy Conversion: From temperature differences between surface and deep ocean waters
, e riceverai un'email che contiene i primi capitoli di questo libro.
Fouad Sabry
Visita il sito web di 1BK all'indirizzo
www.1BKOfficial.org
Prefazione
Perché ho scritto questo libro?
La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Secondary School of Advanced Students.
È straordinariamente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.
STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è tipicamente usato per indirizzare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.
C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo del corso è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.
In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology
, che descrive tutto ciò che ci circonda, dallozero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, era spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono stato in grado di finirlo nella lezione settimanale di 1 ora.
Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.
Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.
La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.
Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies
che è il mio tentativo di dare ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del 20 ° secolo , sono più interessato alle tecnologie, alle applicazioni e alle soluzioni industriali emergenti del 21° secolo.
The Encyclopedia of Emerging Technologies
sarà composto da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon
, alla fine del libro.
365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.
Introduzione
Come ho scritto questo libro?
In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies
, sto cercando di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.
Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri delle persone.
A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta
. Altre volte, sono le paure strazianti e i desideri segreti che oserebbero sempre e solo condividere con Google.
Nella mia ricerca per scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto sulla Conversione dell'energia termica oceanica
, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico dai motori di ricerca come Google, quindi sforna rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone chiedono intorno alla parola chiave Conversione dell'energia termica oceanica
.
È una miniera d'oro di intuizioni delle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.
Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto dal vivo e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande sulla Conversione dell'energia termica oceanica
, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più.
L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Ocean Thermal Energy Conversion
, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa, e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e di navigare nel libro in modo diretto.
Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere ulteriormente e far crescere le loro conoscenze sulla conversione dell'energia termica oceanica
. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più fedelmente possibile e mostrando molto di più.
È un modo fantastico e bello per esplorare le domande e i problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro svela aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti della domanda di ricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, ci si aspetta che aumenti la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro usando questo approccio.
Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:
Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano una corda e guidino una maggiore comprensione dell'argomento.
Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.
Scopri tesori nascosti di domande che richiedono risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.
Gli elementi costitutivi per scrivere questo libro includono quanto segue:
(1) Ho smesso di perdere tempo in congetture e congetture sul contenuto voluto dai lettori, ho riempito il contenuto del libro con ciò di cui la gente ha bisogno e ho detto addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.
(2) Ho preso decisioni solide, e preso meno rischi, per ottenere posti in prima fila per ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su quali argomenti includere e quali argomenti escludere.
(3) Ho semplificato la mia produzione di contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover passare manualmente al setaccio le opinioni individuali per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.
È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo semplice semplicemente rispondendo alle loro domande.
Penso che l'approccio alla scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.
Riconoscimenti
Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Nulla di tutto ciò sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.
Dedica
Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente. Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere ancora di più con loro, ma non puoi ignorarli e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... Spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono geni e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.
Epigrafe
La conversione dell'energia termica oceanica (OTEC) è un processo che sfrutta la differenza di temperatura esistente nell'oceano tra le acque più profonde e fredde e le acque più calde, meno profonde o superficiali per alimentare un motore termico che genera lavoro utile, più comunemente sotto forma di elettricità. OTEC è in grado di funzionare con un fattore di capacità molto elevato e, di conseguenza, è in grado di funzionare in modalità di carico di base.
Sommario
Diritto d’autore
Bonus
Prefazione
Introduzione
Riconoscimenti
Dedica
Epigrafe
Sommario
Capitolo 1: Conversione dell'energia termica oceanica
Capitolo 2: Dissalazione
Capitolo 3: Centrale elettrica
Capitolo 4: Centrale elettrica a ciclo combinato
Capitolo 5: Ciclo di Rankine
Capitolo 5: Cogenerazione
Capitolo 7: Refrigeratore
Capitolo 8: Acque oceaniche profonde
Capitolo 9: Centrale termica
Capitolo 10: Desalinizzazione solare
Capitolo 11: Condensatore di superficie
Capitolo 12: Ciclo binario
Capitolo 13: Centrale elettrica a vapore
Capitolo 14: Potere osmotico
Capitolo 15: Ciclo transcritico
Capitolo 16: Raffreddamento ad acqua profonda
Capitolo 17: Sviluppo energetico
Capitolo 18: Ascensore della nebbia
Capitolo 19: Evaporatore (marino)
Capitolo 20: Desalinizzazione termica a bassa temperatura
Capitolo 21: Distillazione a bassa temperatura
Epilogo
Informazioni sull'autore
Prossimamente
Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore
Capitolo 1: Conversione dell'energia termica oceanica
La conversione dell'energia termica oceanica (OTEC) è un processo che sfrutta la differenza di temperatura esistente nell'oceano tra le acque più profonde e fredde e le acque più calde, meno profonde o superficiali per alimentare un motore termico che genera lavoro utile, più comunemente sotto forma di elettricità. OTEC è in grado di mantenere un fattore di capacità molto elevato e, di conseguenza, è in grado di funzionare in modalità di carico di base.
Le masse d'acqua fredda più dense che vengono prodotte come risultato dell'interazione dell'acqua superficiale dell'oceano con l'atmosfera fredda in regioni abbastanza specifiche del Nord Atlantico e dell'Oceano Meridionale affondano nei bacini marini profondi e sono distribuite in tutto l'oceano profondo dalla circolazione termoalina. Il reintegro della risalita di acqua fredda dalle profondità dell'oceano proviene dalla risalita di acqua fredda dalla cima del mare.
OTEC è una delle risorse energetiche rinnovabili costantemente accessibili che potrebbero contribuire all'alimentazione del carico di base. Questo lo rende una delle fonti di energia oceanica che OTEC rappresenta.
Per i sistemi sono possibili sia configurazioni a ciclo aperto che a ciclo chiuso. I fluidi di lavoro in un OTEC a ciclo chiuso sono spesso considerati refrigeranti e alcuni esempi di questi fluidi sono l'ammoniaca e l'R-134a. Grazie alle loro basse temperature di ebollizione, questi fluidi sono ideali per l'uso nel generatore del sistema, che è responsabile della generazione di energia. Il ciclo Rankine, che utilizza una turbina a bassa pressione, è ora il tipo di ciclo termico per OTEC che viene utilizzato più spesso. Il vapore prodotto dall'oceano stesso viene utilizzato dai motori a ciclo aperto come fluido operativo.
Come sottoprodotto aggiuntivo, OTEC è in grado di fornire grandi volumi di acqua fredda. Questo può essere utilizzato per cose come l'aria condizionata e la refrigerazione, e l'acqua dell'oceano profondo, che è ricca di sostanze nutritive, può essere utilizzata per alimentare la tecnologia biologica. L'acqua di mare che è stata distillata per produrre acqua dolce è un altro sottoprodotto.
Nel 1880, le persone hanno iniziato a fare tentativi per creare e perfezionare la tecnologia OTEC. Nell'anno 1881, uno scienziato francese di nome Jacques Arsene d'Arsonval presentò l'idea di sfruttare l'energia termica dell'oceano. Georges Claude, allievo di D'Arsonval, costruì il primo impianto OTEC a Matanzas, Cuba, nel 1930. (La quantità totale di energia creata è nota come potenza netta del sistema dopo che la quantità di elettricità necessaria per far funzionare il sistema è stata sottratta).
Nel 1956, i ricercatori francesi svilupparono un impianto da tre megawatt appositamente per la città di Abidjan in Costa d'Avorio. L'impianto non fu mai completato perché le successive scoperte di vasti volumi di petrolio relativamente poco costoso resero il suo completamento antieconomico. Nel 1981, un significativo passo avanti è stato fatto nello sviluppo della tecnologia OTEC quando un ingegnere russo di nome Dr. Alexander Kalina ha impiegato una combinazione di ammoniaca e acqua per generare energia. L'efficacia del ciclo di alimentazione è stata notevolmente potenziata dall'uso di questa combinazione unica ammoniaca-acqua. Nel 1994, la Saga University progettò e costruì un impianto da 4,5 kW allo scopo di testare un ciclo Uehara di nuova concezione, chiamato anche dal suo creatore Haruo Uehara. L'obiettivo dell'impianto era quello di testare il ciclo di Uehara, che prende anche il nome dal suo sviluppatore. Le prestazioni di questo sistema sono superiori a quelle del ciclo Kalina dell'1-2% a causa dell'inclusione dei processi di assorbimento ed estrazione in questo ciclo. L'Institute of Ocean Energy della Saga University è ora leader nella ricerca sulle centrali elettriche OTEC. Inoltre, l'Istituto lavora su molti dei vantaggi secondari associati alla tecnologia.
Durante gli anni 1970, c'è stato un aumento della ricerca e dello sviluppo OTEC durante il periodo successivo alla guerra arabo-israeliana nel 1973, che ha causato il quadruplicamento del prezzo del petrolio. Dopo che il presidente Carter firmò uno statuto che impegnava gli Stati Uniti a raggiungere un obiettivo di produzione di 10.000 MW di potenza dai sistemi OTEC entro il 1999, il governo federale degli Stati Uniti investì un totale di 260 milioni di dollari nella ricerca OTEC.
A Keahole Point, che si trova sulla costa di Kona alle Hawaii, il governo degli Stati Uniti ha creato il Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority (NELHA) nel 1974. A causa delle sue acque superficiali calde, dell'accesso ad acqua estremamente profonda e molto fredda e dell'energia costosa, le Hawaii sono il sito migliore negli Stati Uniti per una struttura OTEC. Il centro di collaudo si è affermato come uno dei più rinomati per la tecnologia OTEC. Il 1979 ha visto la produzione di una quantità trascurabile di energia per un periodo di tre mesi.
Uno sforzo dall'Europa Tra il 1979 e il 1983, EUROCEAN, un'impresa comune finanziata privatamente e composta da nove imprese europee già attive nel settore dell'ingegneria offshore, ha partecipato alla promozione dell'OTEC.
Inizialmente, è stata studiata la fattibilità di un impianto offshore su larga scala.
Più tardi, un sistema terrestre con una capacità di 100 kW che combina OTEC con la desalinizzazione e l'acquacoltura ed è indicato come ODA è stato oggetto di ricerca.
Questo è stato determinato sulla base dei risultati di un impianto di acquacoltura su piccola scala situato sull'isola di St. Croix. Questa struttura ha fatto uso di una linea di approvvigionamento in acque profonde per alimentare i suoi bacini di acquacoltura.
È stata inoltre esaminata la possibilità di un impianto a ciclo aperto a terra.
Il luogo del caso di studio era l'isola di Curaçao, collegata al Regno olandese.).
Questo progetto includeva tutti i componenti del ciclo, vale a dire l'evaporatore, combinava il condensatore e la turbina in un unico recipiente a vuoto, con la turbina posizionata sopra la struttura per escludere qualsiasi possibilità di ingresso di acqua.
Il calcestruzzo è stato utilizzato nella costruzione della nave, che è stata la prima del suo genere ad essere un recipiente sottovuoto di processo.
Non è stato possibile produrre tutti i componenti da un materiale plastico a basso costo, nonostante gli sforzi compiuti, a causa del fatto che la turbina e le pompe per vuoto create come prime del loro tipo richiedevano un certo grado di cautela.
Più tardi il dott.
Bharathan ha continuato a sviluppare questo concetto sia attraverso le fasi preliminari che finali del processo con l'assistenza di un gruppo di ingegneri che lavorano presso il Pacific Institute for High Technology Research (PICHTR).
In seguito è stato rinominato Net Power Producing Experiment (NPPE), ed è stato costruito presso il Natural Energy Laboratory of Hawaii (NELH) da PICHTR. L'ingegnere capo Don Evans ha guidato il team che ha lavorato al progetto, mentre il Dr. Xiaoping Zhang lo ha supervisionato come project manager.
Luis Vega.
Nel 2002, l'India ha condotto esperimenti in un impianto pilota OTEC galleggiante da 1 MW situato nelle vicinanze del Tamil Nadu. Il collasso della linea di acqua fredda in acque profonde ha infine portato all'incapacità dell'impianto di produrre qualsiasi prodotto utile. A quel punto, si prevede che il lavoro sul sistema SWAC riprenderà di nuovo.
Presso il Natural Energy Laboratory delle Hawaii, Makai Ocean Engineering ha completato la progettazione e la costruzione di un impianto di prova per scambiatori di calore OTEC nel luglio del 2011. L'obiettivo della struttura è quello di sviluppare un design ideale per gli scambiatori di calore OTEC, con l'obiettivo di migliorare le prestazioni e prolungare la vita utile riducendo contemporaneamente i costi (gli scambiatori di calore sono il fattore principale nelle spese operative totali di un impianto OTEC).
La costruzione di una nuova struttura OTEC presso l'Università di Saga è stata completata nel marzo del 2013, con l'assistenza di una varietà di aziende giapponesi. Il 15 aprile 2013, la Prefettura di Okinawa ha annunciato che i test per l'operazione OTEC inizieranno il giorno seguente sull'isola di Kume. L'obiettivo principale è quello di esporre OTEC al grande pubblico, dimostrando allo stesso tempo l'accuratezza dei modelli computerizzati. Fino alla conclusione dell'anno fiscale 2016, i test e la ricerca continueranno ad essere effettuati con l'aiuto della Saga University. Il Deep Sea Water Research Center della Prefettura di Okinawa ha incaricato IHI Plant Construction Co. Ltd, Yokogawa Electric Corporation e Xenesys Inc. di costruire un impianto di classe 100 kilowatt sul terreno della struttura. Il sito è stato scelto in particolare in modo che l'impianto di ricerca potesse utilizzare le condotte di presa dell'acqua di mare profonda e di acqua di mare superficiale che erano state erette nel 2000 ai fini della struttura di ricerca. Il tubo viene utilizzato per portare l'acqua dalle profondità dell'oceano per scopi di ricerca, pesca e agricoltura. [19] L'impianto è costituito da due unità da 50 kW configurate in modo doppio Rankine. Al momento, ci sono solo due strutture OTEC in tutto il mondo che funzionano a pieno regime. Questa struttura funziona senza interruzioni anche quando non ci sono particolari test in corso.
Il 2011 ha visto il completamento di un impianto di prova dello scambiatore di calore che si trovava a NELHA da Makai Ocean Engineering. L'installazione di una turbina da 105 kW su Makai è stata resa possibile grazie al finanziamento di OTEC. Questa turbina verrà utilizzata su Makai per testare una serie di metodi di scambio termico. L'installazione di questo impianto lo renderà il più grande impianto OTEC attualmente in funzione; tuttavia, il record di maggiore potenza continuerà ad essere detenuto dall'impianto a ciclo aperto che è stato creato anche alle Hawaii.
Nel luglio del 2014, il gruppo DCNS e Akuo Energy hanno annunciato che riceveranno finanziamenti NER 300 per il loro progetto NEMO. Se tutto andrà secondo i piani, l'impianto offshore da 16 MW lordi / 10 MW netti sarà la struttura più potente di OTEC fino ad oggi. NEMO dovrebbe essere pienamente operativo per DCNS entro il 2020.
Quando viene utilizzato in un ambiente con un gradiente di temperatura significativo, un motore termico raggiunge livelli più elevati di efficienza.
I tropici hanno il più grande divario di temperatura tra la superficie e le acque più profonde dei mari, anche se ancora un modesto 20-25 ° C.
Di conseguenza, i tropici sono le regioni in cui OTEC presenta il maggior numero di opportunità.
Le prestazioni possono ora avvicinarsi al massimo teorico grazie al design moderno. L'efficienza di Carnot.
I sistemi OTEC che possono essere suddivisi in tre categorie sono a ciclo chiuso, a ciclo aperto e ibridi. Ognuna di queste categorie utilizza acqua di mare fredda come componente essenziale. Affinché il sistema funzioni, l'acqua fredda dell'oceano deve essere consegnata in superficie. Il pompaggio attivo e la desalinizzazione sono i due metodi di base utilizzati. Il processo di desalinizzazione dell'acqua salata vicino al fondo del mare provoca la diminuzione della densità dell'acqua, che a sua volta la porta a salire in superficie.
I fluidi con un basso punto di ebollizione sono utilizzati in sistemi a ciclo chiuso, come l'ammoniaca (con un punto di ebollizione intorno a -33 °C a pressione atmosferica), per fornire la forza necessaria per far girare una turbina e produrre energia.
Il fluido viene vaporizzato facendo passare acqua di mare superficiale calda attraverso uno scambiatore di calore, che viene spinto continuamente.
Il turbogeneratore ottiene la sua potenza dal vapore in espansione.
L'acqua fredda, fatta circolare tramite un secondo scambiatore di calore mediante pompaggio, condensa il vapore in un liquido, viene successivamente distribuita in tutto il sistema attraverso il riciclaggio.
Il Natural Energy Laboratory e molti partner del settore aziendale hanno collaborato nel 1979 per costruire l'esperimento piccolo OTEC
, che ha portato alla prima generazione di successo di energia elettrica netta da OTEC a ciclo chiuso mentre si svolgeva in mare. La piccola barca a vela OTEC era ancorata a circa 1,5 miglia (2,4 chilometri) al largo della costa delle Hawaii e generava energia netta sufficiente per alimentare le lampadine della nave, così come i suoi computer e la televisione.
L'OTEC a ciclo aperto genera energia utilizzando direttamente l'acqua calda dalla superficie. In primo luogo, l'acqua salata calda viene versata in un contenitore a bassa pressione, che determina il punto di ebollizione dell'acqua. In diverse configurazioni, il vapore in espansione alimenta una turbina a bassa pressione collegata a un generatore elettrico. Il vapore è acqua dolce nella sua forma più pura; Il contenitore a bassa pressione è dove il sale e altre impurità sono stati lasciati dal vapore. A causa delle basse temperature nell'oceano profondo, è in grado di diventare un liquido dopo essere stato esposto a queste condizioni. Questo processo genera acqua dolce desalinizzata, che può essere utilizzata per molti scopi, tra cui l'acquacoltura, l'irrigazione e il bere.
Un ciclo ibrido incorpora aspetti dei sistemi di trasferimento di energia a ciclo aperto e chiuso. In un sistema ibrido, l'acqua di mare calda viene forzata in una camera a vuoto prima di essere sottoposta a un processo di evaporazione flash, che è analogo al metodo di evaporazione a ciclo aperto. Sul lato opposto di un vaporizzatore ad ammoniaca, dove entra il vapore, il fluido di lavoro dell'ammoniaca di un circuito a ciclo chiuso viene vaporizzato dal vapore. Dopo essere stato vaporizzato, il liquido gira una turbina, che si traduce nella produzione di energia. Lo scambiatore di calore provoca la condensazione del vapore, che si traduce nella produzione di acqua desalinizzata (vedi tubo di calore).
L'ammoniaca è un candidato comune per il ruolo di fluido di lavoro poiché ha grandi qualità di trasporto, è prontamente disponibile e ha un costo economico. L'ammoniaca, d'altra parte, è sia pericolosa che infiammabile. Tuttavia, i carboni fluorurati come CFC e HCFC contribuiscono all'esaurimento dello strato di ozono nonostante il fatto che non siano né nocivi né combustibili. Anche gli idrocarburi