Морські теплові електростанції – новий перспективний вид альтернативної енергії чи загроза екології?

Ще Жуль Верн у своєму романі «Двадцять тисяч льє під водою» розповідав про електрику, яку можна виробляти за рахунок різниці температур морської води. Технічні засади для цього створив фізик Жак Арсен д’Арсонваль лише наприкінці 19 століття. Через півстоліття Жорж Клод, один з учнів д’Арсонваля, побудував першу у світі морську теплову електростанцію. Хоча її потужність дорівнювала лише 22 кВт, випробувальна установка довела можливість реалізації технології.

Морські теплові електростанції, які також називають енергією температурного градієнта морської води (Ocean Thermal Energy Conversion Plants, OTEC), вловлюють теплову енергію сонця. Для цього вони використовують доволі простий принцип: як відомо, вода на поверхні моря тепліше, ніж на глибині. Передусім у тропічних водах різниця між поверхневою і водою на глибині декілька сотень метрів дуже велика. Якщо різниця температур сягає більш ніж 20°C, можна запустити цикл, який дозволяє отримувати чисту енергію.

Для цього за допомогою теплої поверхневої води викликають кипіння рідкого робочого агенту, наприклад, аміаку або пропану. У процесі цього виникає пара, яка приводить в рух турбіну. Як і на традиційних електростанціях, трансформатор перетворює цю кінетичну енергію на електрику. Вироблена пара потім знову охолоджується водою з глибини, зріджується, і цикл починається заново.

3.png

Американська компанія "Makai Ocean Engineering" нещодавно підключила до мережі найбільшу у світі морську теплову електростанцію на Гаваях. Проте внесок установки до забезпечення енергією штату скоріше маленький, оскільки вона виробляє лише 100 кВт, яких достатньо для близько 120 домогосподарств. Можливо, з часом технологія принесе справжню користь для штату, адже Гаваї із-за свого географічного положення у значній мірі залежать від імпорту сировини для енергозабезпечення. Тому уряд вже давно робить ставку на поновлювальні джерела енергії й до 2025 року планує забезпечувати острови виключно енергією з поновлювальних джерел.

Велика перевага таких електростанцій у порівнянні з сонячною та вітроенергетикою полягає в тому, що тепло моря може виробляти електрику цілодобово, 365 днів на рік. За допомогою морських теплових електростанцій певного типу можна в умовах вакууму також опріснювати воду. В часи глобального потепління Землі з частішими посухами та дефіцитом води це був би бажаний ефект.

Потенціал морського тепла досить значний. Світовий океан можна порівняти з величезними сонячними панелями, які накопичують енергію сонця у формі тепла. За підрахунками вчених, у всьому світі можна виробити теоретично декілька терават енергії за допомогою тепла морів — більш ніж достатньо, щоб забезпечити усе людство чистою енергією. Поки що функціонує дуже мало таких електростанцій, і для глобального виробництва енергії вони не мають значення.

2.jpg

Проблема полягає у дуже низькому виході енергії. Щоб виробити достатньо електроенергії, треба прокачувати через величезні труби сотні кубічних метрів води на секунду. Такі установки повинні мати гігантські розміри, що є вкрай складним і витратним. Крім цього, захисники довкілля вважають, технологія несе ризик для довкілля, оскільки труби можуть всмоктати й вбити морських мешканців. Також вважається, що масштабне застосування таких установок призведе до значного розмноження водоростей на поверхні моря, тому що вгору поступає з глибини багата на поживні речовини вода. Зовсім недослідженим залишається вплив гігантських насосів на морські течії.

Незважаючи на це, Makai разом з оборонним концерном Lockheed Martin планує збудувати значно більшу морську теплову електростанцію на Гаваях або на острові Гуам, цього разу потужністю 100 МВт, яка дозволить забезпечити електрикою близько 120 000 домогосподарств.

Чи зможуть морські теплові електростанції у майбутньому стати доповненням до традиційних поновлювальних джерел, має показати час. Для цього передусім треба прояснити питання вирішення можливих екологічних проблем. 

Якщо Ви помітили орфографічну помилку, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Новини по темі:

comments powered by Disqus
Система Orphus
Щотижнева
e-mail розсилка