Δευτέρα, 15 Δεκεμβρίου 2008

Μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας

Τα γεγονότα

Το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη είναι καλυμμένο από ωκεανούς και αυτοί απορροφούν ένα τεράστιο ποσό ενέργειας από τον ήλιο κάθε μέρα. Η μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (Ocean thermal energy conversion - OTEC) στηρίζεται σε αυτήν την ενέργεια για να παράγει ηλεκτρισμό.

Η μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας βασίζεται στο γεγονός ότι το νερό κοντά στην επιφάνεια θερμαίνεται από τον ήλιο, ενώ το νερό στο βάθος μπορεί να είναι πολύ πιο κρύο. Οι εγκαταστάσεις της OTEC χρησιμοποιούν το ζεστό νερό της επιφάνειας για να θερμάνουν την αμμωνία ή κάποιο άλλο υγρό που βράζει σε χαμηλή θερμοκρασία. Το παραγόμενο αέριο χρησιμοποιείται για να οδηγήσει τουρμπίνες στην παραγωγή ηλεκτρισμού. Το αέριο στη συνέχεια ψύχεται από το κρύο νερό που προέρχεται από τα βάθη του ωκεανού και έπειτα ανακυκλώνεται για την παραγωγή δύναμης.

Καθώς η OTEC βασίζεται στις διαφορές των θερμοκρασιών, δρα καλύτερα στους τροπικούς όπου η επιφάνεια είναι θερμότερη. Όσο η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ανώτερου και του κατώτερου στρώματος νερού είναι περίπου 20 βαθμοί Κελσίου ένα σύστημα OTEC μπορεί να παράγει σημαντικά ποσά ενέργειας.

Η ιδέα για τη μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας προτάθηκε το 1881 από το Γάλλο φυσικό Jacques-Arsene d'Arsonval. Οι πρώτες εγκαταστάσεις OTEC κατασκευάστηκαν στην Κούβα το 1930 και παρήγαγαν 22 κιλοβάτ ισχύ, αρκετή για να εφοδιάζει βιαίως δύο μοντέρνα τυπικά νοικοκυριά. Παρόλο που κάποιες εγκαταστάσεις OTEC κατασκευάστηκαν κατά την πετρελαϊκή κρίση τη δεκαετία του 70, η χρηματοδότηση για αυτά μειώθηκε όταν έπεσε η τιμή του πετρελαίου και κανένα δε λειτουργεί τώρα.

Σήμερα, η αυξημένες τιμές των καυσίμων έστρεψαν το ενδιαφέρον σε αυτές τις συσκευές Το Σεπτέμβριο η υπηρεσία ενέργειας των Η.Π.Α. έδωσε την πρώτη επιχορήγησή της για OTEC .

Πλεονεκτήματα

Αν λιγότερο από το ένα δέκατο του 1% όλης της ηλιακής ενέργειας που παγιδεύεται στους ωκεανούς μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια θα τροφοδοτούσε πάνω από 20 φορές την ολική ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνουν οι Η.Π.Α. καθημερινά σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμης Ενέργειας (National Renewable Energy Laboratory). "Θα μπορούσε εύκολα να παράγει όλη την ενέργεια που θέλουμε" λέει ο Terry Penney διευθυντής εργαστηριακού προγράμματος στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμης Ενέργειας. "Η διαδικασία είναι πολύ χαμηλής αποδοτικότητας μόνο 2,3 ή 4% , αλλά όλη αυτή η ενέργεια είναι δωρεάν"


Σε αντιδιαστολή με την αιολική και την ηλιακή ενέργεια η OTEC μπορεί να παράγει συνεχή ισχύ που η ωφέλειά τους μπορεί να βασιστεί σε κάθε στιγμή της ημέρας. Ο ηλεκτρισμός που παράγει μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να οδηγήσει χημικές αντιδράσεις που παράγουν καύσιμα όπως το υδρογόνο, αμμωνία ή μεθανόλη προσθέτει ο Penney. Μπορεί ειδικά να ωφελήσει νησιωτικές κοινότητες και στρατιωτικά φυλάκια που βασίζονται κυρίως σε εισαγόμενα καύσιμα.

Βασιζόμενο στο πως στήνονται οι εγκαταστάσεις OTEC, θα μπορούσαν να προμηθεύουν άφθονες ποσότητες πόσιμου νερού λέει ο Penney. Επίσης, το νερό από το βάθος που ρουφούν οι εγκαταστάσεις είναι φυσικά φορτωμένο με θρεπτικά συστατικά που βουλιάζουν από την επιφάνεια, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για υδατοκαλλιέργειες. "Πειράματα που έγιναν στη Χαβάη έδειξαν ότι αστακοί και σολομοί αυξάνονταν πολύ πιο γρήγορα με αυτό το πλούσιο σε θρεπτικά νερό" εξηγεί.

Μειονεκτήματα

Η μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας απαιτεί πολλά λεφτά καθώς οι συσκευές είναι τεράστιο εγχείρημα, εξηγεί ο Penney. Οι σωλήνες πρέπει να είναι ευρείς αλλιώς το νερό από το βάθος τρέχει πολύ γρήγορα και θερμαίνεται από την τριβή με τις πλευρές του σωλήνα κάτι που δεν πρέπει να γίνεται διότι το νερό από κάτω πρέπει να είναι κρύο. Για να προσλαμβάνουν το ψυχρό νερό οι σωλήνες πρέπει επίσης να εκτείνονται πολλά μέτρα προς τα κάτω.

Το να λειτουργούν οι συσκευές αντιμετωπίζοντας το διαβρωτικό θαλασσινό νερό και το οργανικό φορτίο που αναπόφευκτα τις αποφράζει είναι και αυτό μία πρόκληση.

¨Και για όλη αυτήν την επένδυση δεν γνωρίζεις αν μέσα σε δυο μήνες μία τροπική καταιγίδα τα καταστρέψει όλα" λέει ο Penney. Βέβαια, "η πετρελαϊκή βιομηχανία ξέρει πως να στήνει τις υποδομές στον ωκεανό και να ανοίγει τρύπες σε βάθος 15.000 ποδιών. Η τεχνολογία υπάρχει, απλά θα μπορούσε να είναι πολύ δαπανηρή."

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της OTEC είναι ακόμη ένα σκοτεινό σημείο. Ενώ τα θρεπτικά στοιχεία από τα βαθιά νερά μπορούν να οδηγήσουν σε άνθιση τις υδατοκαλλιέργειες, ένα ερώτημα είναι αν αυτά θα ευνοήσουν την ανάπτυξη και μη επιθυμητής ζωής ταυτόχρονα. "Και εάν αντλείς δισεκατομμύρια γαλόνια από τα βάθη τι μπορεί να αλλάξει εκεί;" διερωτάται ο Penney. "Υπάρχει και εκεί ζωή."

Ένα ακόμα ερώτημα είναι εάν η OTEC μπορεί να εκτρέψει την πορεία των καταιγίδων. "Αν αλλάξεις τη θερμοκρασία στην επιφάνεια της θάλασσας κατά ακόμα και μερικά δέκατα Κελσίου, μπορείς να κατευθύνεις μια καταιγίδα" λέει ο Penney.

Εσείς τι πιστεύετε;

Πηγή livescience

Μιας και ζητάει και τη γνώμη μας... εγώ πιστεύω ότι οι οικολογικές επιπτώσεις ίσως επικαλύπτουν τα οικολογικά οφέλη, καθώς τα ωκεάνια οικοσυστήματα είναι πολύ ευαίσθητα στις αλλαγές της θερμοκρασίας λόγω της μεγάλης θερμοχωρητικότητας του νερού. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται είναι καθαρά μία θερμική ρύπανση. Ακόμα, λόγω της άντλησης των θρεπτικών και των οργανικών θρυμμάτων από τα βαθιά νερά πιθανώς να εμφανιστούν προβλήματα στις βιοκοινότητες των βαθιών νερών λόγω έλλειψης τροφής.

Το θέμα είναι πριν την εφαρμογή της μεθόδου να γίνουν οι κατάλληλες έρευνες ώστε να επαληθευτούν ή να διαψευσθούν οι όποιες αμφιβολίες υπάρχουν. Ήδη λειτουργούν OTEC εγκαταστάσεις όπως για παράδειγμα στη Χαβάη, όπως μπορεί να ενημερωθεί κάποιος από το ιστότοπο http://www.otecnews.org/

Δεν υπάρχουν σχόλια:

LinkWithin

Related Posts with Thumbnails