Die Energiedebatten: Ocean thermischen Energieumwandlung


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Die Fakten

Die meisten des Planeten von den Ozeanen bedeckt, und jeden Tag eine unglaubliche Menge von Energie von der Sonne absorbieren. Thermische Energieumwandlung Ozean oder OTEC, zapft diese Energie zur Stromerzeugung.

Ozean thermischen Energieumwandlung beruht auf der Tatsache, die nahe der Oberfläche Wasser erhitzt durch Sonnenlicht während Meerwasser ist tief in der Dunkelheit deutlich kälter. OTEC Pflanzen nutzen warmes Oberflächenwasser, um Ammoniak oder einige andere Flüssigkeit, die bei niedriger Temperatur kocht zu heizen. Das entstehende Gas wird verwendet, um Turbinen antreiben, die Strom erzeugen. Das Gas wird dann abgekühlt, durch kaltes Wasser aus den Tiefen des Ozeans aufgepumpt und die daraus resultierende Flüssigkeit wird recycelt, helfen, Strom zu erzeugen.

OTEC auf Temperaturunterschiede angewiesen ist, funktioniert es am besten in den Tropen, wo das Oberflächenwasser heißeste ist. Solange die Temperatur von Oberflächen- und Tiefenwasser von etwa 36 Grad Fahrenheit (20 Grad Celsius) unterscheidet, kann eine OTEC System erhebliche Mengen an Energie erzeugen.

Die Idee zur thermischen Energieumwandlung Ozean wurde ursprünglich im Jahre 1881 durch französischen Physiker Jacques-Arsène Arsonval vorgeschlagen. Die erste OTEC-Anlage wurde später in Kuba im Jahr 1930 gebaut und produziert 22 Kilowatt Leistung, genug, um etwa zwei typische moderne Haushalte zu versorgen. Obwohl eine Handvoll OTEC Pflanzen entstanden nach der Ölkrise der 1970er Jahre, Finanzierung für sie nach der Ölpreis sank schwand, und keiner sind nun in Betrieb.

Dennoch haben die steigenden Treibstoffkosten Interesse an diesen Geräten wiederbelebt. Im September verliehen dem US Department of Energy seinen ersten Zuschuss für OTEC in Jahren.

Profis

Wenn weniger als ein Zehntel von 1 Prozent der Sonnenenergie in den Meeren gefangen in elektrische Energie umgewandelt werden könnte, würde es liefern mehr als 20mal des Gesamtstromverbrauchs der Vereinigten Staaten verbraucht jeden Tag, nach dem National Renewable Energy Laboratory. "Es könnte leicht liefern die Energie, die wir wollten,", sagte Terry Penney, ein Lab-Programm-Manager bei der National Renewable Energy Laboratory in Golden, Colorado, "der Prozess ist sehr geringe Effizienz, nur 2 oder 3 oder 4 Prozent, aber diese Energie ist kostenlos."

Im Gegensatz zu Wind- und Sonnenenergie bieten OTEC Dauerleistung, die Dienstprogramme von jeder Tageszeit abhängen können. Die Elektrizität, die sie produziert könnte auch verwendet werden, um chemische Reaktionen zu fahren, die Brennstoffe wie Wasserstoff, Ammoniak oder Methanol erzeugen, hinzugefügt Penney. Es könnte insbesondere Inselgemeinden oder militärischen Außenposten, die stark auf importierte Brennstoffe profitieren.

Je nachdem wie OTEC Pflanzen eingerichtet sind könnten sie reichlich trinkbares Süßwasser, sagte Penney. Außerdem ist die tiefe Meerwasser, das OTEC Pflanzen nach oben saugen natürlich mit Nährstoffen aus der organischen Substanz geladen, die versenkt von der Oberfläche, die genutzt werden könnten, Aquakulturbetriebe profitieren. "Experimente in Hawaii zeigte Hummer und Lachs viel schneller mit diesem nährstoffreichen Wasser wuchs", erklärte er.

Nachteile

Thermische Energieumwandlung Ozean eine Menge Geld vorne erfordert, da die Geräte massive Unternehmen sind, erklärte Penney. Die Rohre müssen breit sein, sonst tiefe Meerwasser stürzt sich zu schnell aufheizen, da es an den Seiten reibt — eine unerträgliche Konsequenz, da es kalt sein muss. Um das kalte Wasser notwendig, müssen die Rohre auch Tausende von Füßen zu erweitern.

Halten die Anlagen im Angesicht der korrosiven Salzwasser Umgebung und organischen Stoffen, die unweigerlich Clogs, die Werke auch anspruchsvoll erweisen könnte.

"Und für alles, was Investitionen, Sie weiß nicht, ob zwei Monate, nachdem Sie es bereitstellen, ob ein tropischer Sturm es heraus wischen", sagte Penney. Still, "die Öl-Industrie klar weiß wie man Strukturen in den Ozean und Drill-down auf 15.000 Fuß eingeführt. Die Technologie ist da – es könnte nur sehr kostspielig sein. "

Die Umweltauswirkungen von OTEC bleibt unklar. Während Nährstoffe in kaltem Wasser aus der Tiefe Aquakultur, die Betriebe zu gedeihen helfen könnte, ist eine Frage, ob sie helfen könnten auch unerwünschte Leben weiterhin so gut. "Und wenn Sie Milliarden Gallonen aus den tiefen Pumpen, was könnte es dort ändern?" Penney gefragt. "Es gibt Leben dort unten auch."

Eine überraschende Frage ist, ob OTEC natürlich Stürme ablenken könnte. "Wenn Sie Ozean Oberflächentemperaturen von sogar ein paar Zehntel Grad ändern, könnte Sie einen Sturm steuern," sagte Penney.

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