В условиях растущего спроса на энергию и все более проблематичных источников энергии привлекательность использования океана для выработки электроэнергии очевидна: вода покрывает более 70 процентов поверхности Земли, и в ближайшее время она никуда не денется.
И, подобно ветру и солнцу, океан с его волнами, приливами и температурными градациями может быть использован для производства чистой электроэнергии без выбросов или побочных продуктов.
Энергия океана использует силу взаимодействия между океанами и ветром (энергия волн), луной (энергия приливов) и солнцем (тепловая энергия). Технологии довольно сильно отстают от ветра и солнца в том, что касается крупномасштабной генерации, но потенциал огромен и продолжает расти.
Приливная энергия
Энергия приливов, например, уже питает дома и предприятия.
Притяжение Луны к вращающейся Земле приводит к возникновению приливов и отливов - подъемов и спадов уровня воды. Эти колебания означают, что вода движется, а движущаяся вода означает кинетическую энергию. Существует несколько подходов к превращению этой приливной энергии в электричество, включая приливные заграждения, приливные заграждения (например, плотины) и отдельно стоящие приливные турбины. Каждый идет своим путем к одному и тому же результату: использует движение приливов для вращения турбин или электромеханических генераторов. По мере усиления приливных подводных течений приливные заборы направляют все это движение через установленные на заборе турбины. Барражи задерживают воду во время прилива в форме плотины, выпуская ее через турбины во время отлива. А приливные турбины стоят на морском дне, расставленные на пути самых мощных приливных течений, чтобы улавливать энергию приливов и отливов.
Энергия волн использует другую кинетическую энергию океана: движение волн на поверхности, создаваемое ветром. Если вы когда-нибудь занимались боди-серфингом, вы знаете, что в этих волнах есть сила. Чтобы использовать его, стационарные системы используют движение волн вверх и вниз для приведения в действие поршня, который, в свою очередь, запускает генератор. Это движение также может запускать системы, движущиеся поверх волн, такие как буи, внутри которых есть генераторы, активируемые движением. Другой тип устройства волновой энергии состоит из камеры, заполненной воздухом. Когда волны заполняют эту камеру, они вытесняют воздух через турбину.
И приливные, и волновые системы захватывают кинетическую энергию. Преобразование тепловой энергии океана (OTEC) использует другой источник энергии океана: солнечную энергию.
У тепла есть энергия, и в поверхностных водах океана хранится огромное количество солнечного тепла. Эта солнечная энергия может быть превращена в механическую энергию посредством вращения турбины. Один из способов высвободить эту энергию - использовать ее для испарения жидкости, такой как аммиак, с низкой температурой кипения. Изменение давления заставляет пар расширяться, и в этот момент он может вращать турбину. Другие системы создают среду низкого давления, так что тепло воды фактически заставляет ее кипеть, создавая пар, который может привести в действие турбину.
Перспективы чистой энергии океана огромны: если бы только OTEC была введена в коммерческом масштабе, она могла бы обеспечивать гораздо больше, чем наши ежедневные потребности в энергии. Но это большое "если". Энергия океана все еще находится в зачаточном состоянии.
Но тестирование продолжается. На самом деле мировые океаны вырабатывают электричество, и когда-нибудь они могут дать нам всю чистую возобновляемую энергию, которая нам нужна для работы наших ламп, нашего тепла, наших светофоров, наших мобильных телефонов, наших iPod и многого другого.