Un processus appelé conversion de l'énergie thermique des mers (ETM) utilise l'énergie thermique stockée dans les océans de la Terre pour produire de l'électricité.
OTEC fonctionne mieux lorsque la différence de température entre le réchauffement de la couche supérieure de l'océan et le froid, l'eau de mer profonde est d'environ 20 ° C (36 ° F). Ces conditions existent dans les régions côtières tropicales, à peu près entre le tropique du Capricorne et le tropique du Cancer. Pour amener l'eau froide à la surface, usines ETM exigent un coûteux, grande pipe d'admission de diamètre, qui est submergé un mile ou plus dans les profondeurs de l'océan.
Certains experts croient que l'énergie si elle pourrait devenir à prix compétitif avec les technologies de l'énergie conventionnelle, OTEC pourrait produire des milliards de watts d'énergie électrique.
Histoire
la technologie CETO n'est pas nouveau. En 1881, Jacques Arsène d'Arsonval, un physicien français, a proposé misant sur l'énergie thermique des océans. Mais il a été élève d'Arsonval, Georges Claude, qui en 1930 fait construire la première usine ETM à Cuba. Le système produit 22 kilowatts d'électricité avec une turbine à basse pression. En 1935, Claude construit une autre usine à bord d'un cargo de 10.000 tonnes amarré au large des côtes du Brésil. Météo et les vagues ont détruit les deux plantes avant qu'elles ne deviennent générateurs de puissance nette. (Puissance nette est la quantité d'énergie produite après soustraction de la puissance nécessaire pour faire fonctionner le système.)
En 1956, des scientifiques français visant une autre installation de 3 mégawatts OTEC pour Abidjan, Côte-d'Ivoire, Afrique de l'Ouest. L'usine n'a jamais été achevée, cependant, parce que c'était trop cher.
Les États-Unis sont devenus impliqués dans la recherche OTEC en 1974 avec la création du Laboratoire de l'énergie naturelle d'Hawaii Authority. Le laboratoire est devenu l'une des installations du monde d'essai leader de la technologie CETO.
Technologies
Les types de systèmes OTEC sont les suivants:
En circuit fermé
Ces systèmes utilisent des fluides avec un faible point d'ébullition, comme l'ammoniac, pour faire tourner une turbine pour produire de l'électricité. eau de mer de surface chaude est pompée à travers un échangeur de chaleur où le liquide à faible point d'ébullition est vaporisé. La vapeur se transforme en expansion du turbo-générateur. Froide profonde eau de mer pompée à travers un second échangeur de chaleur-condense la vapeur en arrière dans un liquide, qui est ensuite recyclé dans le système.
En 1979, le Natural Energy Laboratory et plusieurs partenaires du secteur privé mis au point l'expérience mini CETO, qui a réalisé la première production avec succès en mer de l'énergie électrique nette de cycle fermé OTEC. Le navire était amarré mini OTEC 1,5 miles (2,4 km) au large des côtes d'Hawaï et produit suffisamment d'électricité pour éclairer net ampoules du navire et de gérer ses ordinateurs et les téléviseurs.
En 1999, le Natural Energy Laboratory testé un pilote de 250 kW OTEC fermé cycle de la plante, la plus grande usine de ce type jamais mis en service.
À cycle ouvert
Ces systèmes utilisent l'eau des océans tropicaux "surface chaude pour produire de l'électricité. Lorsque l'eau de mer chaude est placé dans un récipient à basse pression, on en revient. La vapeur en expansion entraîne une turbine basse pression attaché à un générateur électrique. La vapeur d'eau, qui a laissé son sel dans le conteneur de basse pression, est presque eau pure et fraîche. Il est condensé de nouveau dans un liquide par l'exposition à des températures froides de l'eau des grands fonds océaniques.
En 1984, le Solar Energy Research Institute (maintenant le National Renewable Energy Laboratory) a développé un évaporateur vertical-bec pour convertir l'eau de mer chaude en vapeur à basse pression pour les centrales à cycle ouvert. rendements de conversion de l'énergie aussi élevée que 97% ont été atteints. En mai 1993, une usine ETM à cycle ouvert à Keahole Point, à Hawaï, a produit 50 000 watts d'électricité lors d'une expérience net produisant une puissance.
Hybrid
Ces systèmes combinent les caractéristiques des deux en circuit fermé et des systèmes à cycle ouvert. Dans un système hybride, eau de mer chaude entre dans une chambre à vide où il est évaporé éclair en vapeur, similaire au processus d'évaporation à cycle ouvert. La vapeur d'eau se vaporise un liquide à faible point d'ébullition (dans une boucle en circuit fermé) qui entraîne une turbine pour produire de l'électricité.
D'autres technologies
CETO a d'importants avantages autres que la production d'électricité. Par exemple, la climatisation peut être un sous-produit. Usé eau de mer froide provenant d'une usine ETM peut refroidir l'eau douce dans un échangeur de chaleur ou s'écouler directement dans un système de refroidissement. Les systèmes simples de ce type ont bâtiments climatisés au laboratoire naturel de l'énergie depuis plusieurs années.
la technologie CETO soutient également l'agriculture réfrigéré-sol. Lorsque les flux de l'eau de mer froide par des conduites souterraines, il refroidit le sol environnant. La différence de température entre les racines des plantes dans le sol frais et les feuilles des plantes dans l'air chaud permet de nombreuses plantes qui ont évolué dans les climats tempérés d'être cultivées dans les régions subtropicales. The Natural Energy Laboratory entretient un jardin de démonstration près de son usine ETM avec plus de 100 différents fruits et légumes, dont beaucoup ne sont pas normalement survivre à Hawaii.
L'aquaculture est peut-être le sous-produit le plus connu du CETO. délicatesses d'eau froide comme le saumon et le homard, prospèrent dans les riches en nutriments, l'eau de mer profonde du processus de OTEC. Microalgues comme la spiruline, un complément alimentaire de santé, peuvent également être cultivées dans les eaux profondes de l'océan.
Comme mentionné plus tôt, un autre avantage des plantes OTEC ouvert ou hybrides-cycle est la production d'eau douce de l'eau de mer. Théoriquement, une usine ETM qui génère 2-MW d'électricité nette pourrait produire environ 4.300 mètres cubes (14,118.3 pieds cubes) d'eau dessalée par jour.
OTEC aussi peut un jour fournir un moyen de l'eau de mer mine pour 57 oligo-éléments. La plupart des analyses économiques suggèrent que l'exploitation minière de l'océan pour les substances dissoutes ne serait pas rentable. Mining consiste à pomper de grandes quantités d'eau et la charge de séparer les minéraux de l'eau de mer. Mais avec des plantes déjà OTEC pompage de l'eau, le défi ne reste plus économique consiste à réduire le coût du processus d'extraction.
Les défis environnementaux et économiques
En général, les choix judicieux du site est la clé pour conserver les impacts environnementaux de l 'ETM à un minimum. OTEC experts estiment que l'espacement approprié des plantes à travers les océans tropicaux peuvent presque éliminer tout impact négatif potentiel du CETO processus sur la température des océans et sur la vie marine.
centrales OTEC nécessiterait des investissements initiaux en capital. OTEC chercheurs croient entreprises du secteur privé sera probablement pas disposés à faire l'investissement initial requis énormes pour construire des usines à grande échelle jusqu'à ce que le prix des combustibles fossiles augmente de façon spectaculaire ou jusqu'à ce que les gouvernements nationaux offrent des incitations financières. Un autre facteur qui entrave la commercialisation de l 'ETM est qu'il n'y a que quelques centaines de sites terrestres dans les tropiques, où l'eau profonde de l'océan est assez proche de la côte de rendre les plantes OTEC possible.
source: http://www.energysavers.gov
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