L 'ETM (znany również pod angielskim akronimem OTEC od Ocean Thermal Energy Conversion) jest stosunkowo nieznaną energią odnawialną, ale o dużym potencjale energetycznym! ETM było już omawiane kilka lat temu le forum energie. Wycofany na pierwszy plan przez wybory parlamentarne w Polinezji, w szczególności z inicjatywy partii Heiura – Les Verts, warto zainteresować się nowymi osiągnięciami tej obiecującej technologii.

Krótkie przypomnienie zasady ETM

Wspomniany już przez Julesa Verne'a w powieści „Dwadzieścia tysięcy mil podmorskiej żeglugi” w XIX wieku, wytwarzanie energii cieplnej z mórz jest możliwe dzięki różnicy temperatur między wodą na powierzchni a wodą w głębinach. Chodzi więc o pompowanie wody w tych dwóch miejscach różnymi rurami. Różnica temperatur pomiędzy „gorącą” wodą pochodzącą z powierzchni a „zimną” wodą pochodzącą z głębin musi wynosić co najmniej 19°, co wyjaśnia, dlaczego takie rozwiązanie jest możliwe tylko w niektórych gorących rejonach globu!!

Elektrownie mogą pracować w 3 różnych typach cykli: cykl zamknięty, cykl otwarty z produkcją świeżej wody lub cykl mieszany. Morze następnie dostarcza energię cieplną, która umożliwia działanie parownika, który z kolei wytwarza energię kinetyczną. Energia ta umożliwia następnie turbinie wytwarzanie energii mechanicznej, która z kolei jest przekształcana w energię elektryczną przez alternator. Poniższy film pomaga lepiej zrozumieć ten proces. Bądź jednak ostrożny, omawiany tam projekt NEMO został ostatecznie wstrzymany w 2018 r. Polegał on na założeniu przez Francję zakładu ETM na Martynice, ale ten ostatni wydaje się już nie być przygotowywany.

Sprawność elektrowni pozostaje dość niska: wynosi tylko około 6%, a część wytworzonej energii jest ponownie inwestowana w cyrkulację amoniaku w rurach. Ale woda morska jest niewyczerpanym i darmowym zasobem, co jest siłą tej technologii. Z drugiej strony, w przeciwieństwie do energii słonecznej, którą można wyprodukować tylko w ciągu dnia, czy energii wiatrowej, która zależy od warunków klimatycznych, produkcja energii przez elektrownie ETM nie jest przerywana. Docelowo elektrownie ETM powinny mieć możliwość działania bezpośrednio na morzu, przybierając postać pływających platform zakotwiczonych u wybrzeży. Ale wydaje się, że ta zoptymalizowana wersja nie została jeszcze zaimplementowana. Z drugiej strony na wybrzeżach zainstalowano już instalacje ETM.

Un patent uniwersytecki w Hainan w Chinach oferuje również rozwiązanie zdolne do łączenia produkcji energii i produkcji świeżej wody, jednocześnie rozwiązując problemy związane z wydajnością, o których mowa powyżej.

Przykład zakładu ETM: zakład Makai na Hawajach

Zakład ten został uruchomiony w sierpniu 2015 r. przez amerykańską grupę Makai Ocean Engineering Inc. na wyspie Hawaje na Oceanie Spokojnym. Działa w zamkniętym obiegu amoniaku i ma moc 100 KW. Pompuje gorącą wodę około 24° na powierzchni i zimną wodę na głębokości 4°.

Aby chronić oceany, rury fabryki Makai wykonane są z blach tytanowych. Mikrofiltry na ich końcach mają zapobiegać wciąganiu gatunków morskich do rur podczas pompowania wody. Poniższy film przedstawia przegląd jego obiektów:

Oprócz swojej elektrowni, grupa Makai pracuje również nad ulepszeniem swoich obiektów na morzu, na przykład opracowuje i ulepsza oprogramowanie ułatwiające układanie kabli lub rur na dnie morskim. Przeprowadzają również badania mające na celu poprawę sprawności rur stosowanych w instalacjach morskich (ETM, ale także klimatyzacji wody morskiej itp.).

Chociaż informacje o projektach ETM są mało filtrowane, inne kraje, takie jak Chiny, Japonia, Korea, Indie, a także wiele wysp Pacyfiku są obecnie zainteresowane tą technologią. Jest bardzo prawdopodobne, że kilka innych projektów ujrzy światło dzienne w ciągu najbliższej dekady.

W Chinach kilka uniwersytetów złożyło patenty w dziedzinie energii morskiej. Można na przykład przytoczyć a certyfikat uniwersytetu yantai która proponuje instalację systemu typu OTEC nie na platformie, ale na liniowcu oceanicznym. System umożliwia wówczas dostarczenie energii niezbędnej do przesunięcia wykładziny do przodu. O idei wykorzystania energii wytworzonej na pokładzie łodzi do jej eksploatacji wspomina się również w a patent złożony przez Ahmed BYAH. Taka technologia, jeśli okaże się skuteczna, może zrewolucjonizować transport morski.

Ograniczenia techniczne ETM

Oprócz wspomnianego już ograniczenia temperatury wody, instalacja zakładu ETM prowadzi również do innych problemów technicznych. Zainstalowana na wybrzeżu elektrownia będzie potrzebowała stosunkowo długich rur do pompowania wody morskiej niezbędnej do jej funkcjonowania. Oczywiście musi być zainstalowany jak najbliżej morza, a pływająca wersja elektrowni ETM musi być mocno zakotwiczona na morzu, aby nie dryfowała. Transport energii na kontynent będzie również wymagał sprawności technicznej. Inną możliwą opcją byłoby wykorzystanie tych pływających elektrowni do zasilania działalności na morzu, również zainstalowanej na pływającej platformie.

Środowisko morskie wymaga również uwzględnienia wpływu korozji na instalacje, co jest szczególnie ważne w wodach słonych. Rozprzestrzenianie się bakterii lub żywych organizmów morskich, takich jak glony, lub muszle na rurach może również wymagać regularnej konserwacji. Ta proliferacja jest znana jako biofouling. W tej dziedzinie trwają badania mające na celu znalezienie ekologicznych rozwiązań przeciwdziałających temu procesowi. Stosowane obecnie techniki są w większości szkodliwe dla środowiska, ale możemy na przykład wspomnieć o propozycji: farba przeciwporostowa na bazie silikonu, który chroniłby środowisko.

Aby przejść dalej

Oprócz produkcji energii, elektrownie ETM pracujące w systemach obiegu otwartego lub hybrydowego mogą przyczyniać się do produkcji słodkiej wody z wody morskiej.Z drugiej strony zimna woda czerpana z głębin oceanów może również przyczyniać się do klimatyzacji niektórych udogodnienia. To właśnie ten proces wykorzystywania wód głębokich (bez udziału zakładu ETM) został wykorzystany do klimatyzacja szpitala publicznego na Tahiti w Polinezji.

Projekt ten został zrealizowany przy udziale francuskiej firmy Airaro. Poniższy film krótko przedstawia tę firmę:

Powiązanie produkcji energii elektrycznej, produkcji świeżej wody i klimatyzacji z wykorzystaniem technologii ETM pozwoliłoby na radykalne zmniejszenie wydatków na energię na wyspach południowych, przy jednoczesnej poprawie warunków życia ich mieszkańców.

Istnieje wiele możliwości wytwarzania energii z morza lub oceanów. Moglibyśmy na przykład przytoczyć energię fal wytwarzaną przez fale, ale także koncepcję morskich turbin wiatrowych, zwanych również morskimi turbinami wiatrowymi. We Francji co roku odbywa się międzynarodowa impreza prezentująca odnawialne źródła energii morskiej, co jest wyrazem zainteresowania tym tematem. Wyznaczony marynarka wojenna, odbędzie się w Le Havre w Normandii w dniach 15-17 czerwca 2022 r.

Postępuj zgodnie z Nowości ETM i postęp technologiczny w tej dyskusji.