oceaan thermische energie of OTEC

Énergie Thermique des Mers (ETM) of Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC): hernieuwbare energie met een groot energiepotentieel

deETM (ook bekend onder het Engelse acroniem OTEC voor Ocean Thermal Energy Conversion) is een relatief onbekende hernieuwbare energie maar met een aanzienlijk energiepotentieel! ETM was al een paar jaar geleden besproken op le forum energie. Terug op de voorgrond gebracht door de parlementsverkiezingen in Polynesië, met name op initiatief van de partij Heiura – Les Verts, is het interessant om interesse te tonen in de nieuwe ontwikkelingen in deze veelbelovende technologie.

Korte herinnering aan het ETM-principe

Reeds genoemd door Jules Verne in zijn roman "Twintigduizend mijlen onder zee" in de 19e eeuw, wordt de productie van thermische energie uit de zeeën mogelijk gemaakt door het temperatuurverschil tussen het water aan de oppervlakte en het water in de diepte. Het is dan een kwestie van het water op deze twee plekken met verschillende leidingen op te pompen. Het temperatuurverschil tussen "heet" water dat van het oppervlak komt en "koud" water dat van de diepte komt, moet minimaal 20° zijn, wat verklaart waarom deze oplossing alleen mogelijk is in bepaalde hete streken van de wereld!!

De installaties kunnen werken met 3 verschillende soorten kringlopen: gesloten kringloop, open kringloop met productie van zoet water of gemengde kringloop. De zee levert dan thermische energie die het mogelijk maakt om een ​​verdamper te laten werken die op zijn beurt kinetische energie produceert. Met deze energie kan een turbine mechanische energie produceren die op zijn beurt door een dynamo wordt omgezet in elektrische energie. De volgende video helpt om dit proces beter te begrijpen. Pas echter op, het daar besproken NEMO-project werd in 2018 uiteindelijk on hold gezet. Het bestond uit de oprichting door Frankrijk van een ETM-fabriek in Martinique, maar die laatste lijkt niet meer in de pijplijn te zitten.

Het rendement van de centrales blijft vrij laag: het is slechts ongeveer 6% en een deel van de geproduceerde energie wordt opnieuw geïnvesteerd om de ammoniak in de leidingen te laten circuleren. Maar zeewater is een onuitputtelijke en gratis hulpbron, en dat is de kracht van deze technologie. Aan de andere kant, in tegenstelling tot zonne-energie die alleen overdag kan worden geproduceerd, of windenergie die afhankelijk is van de klimatologische omstandigheden, ondervindt de productie van energie door ETM-centrales geen onderbrekingen. Uiteindelijk moeten ETM-centrales direct op zee kunnen opereren, in de vorm van drijvende platforms die voor de kust verankerd zijn. Maar deze geoptimaliseerde versie lijkt nog niet geïmplementeerd te zijn. Aan de andere kant zijn er al ETM-fabrieken aan de kusten.

Lees ook:  Download: Zonne-motor: prototype van een Minto-wiel

Un hainan universitair octrooi in China biedt ook een oplossing die in staat is om energieproductie en zoetwaterproductie te combineren en tegelijkertijd de bovengenoemde zorgen over de opbrengst weg te nemen.

Een voorbeeld van een ETM-fabriek: de Makai-fabriek op Hawaï

Deze fabriek werd in augustus 2015 gelanceerd door de Amerikaanse groep Makai Ocean Engineering Inc. op het eiland Hawaï in de Stille Oceaan. Het werkt met een gesloten ammoniakkringloop en heeft een vermogen van 100 KW. Het pompt warm water rond de 24° op het oppervlak en koud water op een diepte van 4°.

Om de oceanen te beschermen, zijn de leidingen van de Makai-fabriek gemaakt van titaniumplaten. Microfilters aan hun uiteinden zijn er om te voorkomen dat mariene soorten in de leidingen worden gezogen wanneer het water wordt gepompt. De volgende video geeft een overzicht van de faciliteiten:

Naast de elektriciteitscentrale werkt de Makai-groep ook aan de verbetering van haar offshore-faciliteiten, zoals het ontwikkelen en verbeteren van software om het leggen van kabels of leidingen op de zeebodem te vergemakkelijken. Ze doen ook onderzoek met als doel de efficiëntie te verbeteren van de leidingen die worden gebruikt in maritieme installaties (ETM, maar ook airconditioning voor zeewater, enz.).

Hoewel informatie over ETM-projecten weinig filtert, zijn andere landen zoals China, Japan, Korea, India en veel eilanden in de Stille Oceaan momenteel geïnteresseerd in deze technologie. Het is zeer waarschijnlijk dat er in het komende decennium nog een aantal andere projecten het levenslicht zullen zien.

Lees ook:  CO2 Solidariteit

In China hebben verschillende universiteiten patenten aangevraagd op het gebied van mariene energie. Men kan bijvoorbeeld een yantai universiteitsoctrooi die de installatie voorstelt van een systeem van het type OTEC, niet op een platform, maar op een oceaanstomer. Het systeem maakt het dan mogelijk om de energie te leveren die nodig is om de voering naar voren te bewegen. Dit idee om de aan boord van een boot geproduceerde energie te gebruiken voor de werking ervan wordt ook genoemd in een patent ingediend door Ahmed BYAH. Een dergelijke technologie zou, indien effectief gebleken, een revolutie teweeg kunnen brengen in het zeevervoer.

De technische beperkingen van ETM

Naast de reeds genoemde beperking van de watertemperatuur, leidt de installatie van een ETM-installatie ook tot andere technische problemen. De installatie, die aan de kust is geïnstalleerd, heeft relatief lange leidingen nodig om het zeewater te pompen dat nodig is voor haar werking. Het moet natuurlijk zo dicht mogelijk bij de zee worden geïnstalleerd.De drijvende versie van de ETM-fabriek moet op zijn beurt stevig op zee verankerd zijn om niet te drijven. Het transporteren van energie naar het continent vereist ook technische bekwaamheid. Een andere mogelijke optie zou zijn om deze drijvende krachtcentrales te gebruiken voor de levering van een offshore-activiteit, ook geïnstalleerd op het drijvende platform.

Het mariene milieu vereist ook dat rekening wordt gehouden met de effecten van corrosie op installaties, wat vooral belangrijk is in zout water. De proliferatie van bacteriën of levende mariene organismen zoals algen, of schelpen op de leidingen kan ook regelmatig onderhoud vereisen. Deze proliferatie staat bekend als biofouling. Op dit gebied wordt onderzoek gedaan naar ecologische oplossingen om dit proces tegen te gaan. De technieken die nu gebruikt worden zijn voor het grootste deel schadelijk voor het milieu, maar we kunnen bijvoorbeeld een voorstel doen voor: aangroeiwerende verf op basis van siliconen die het milieu ontzien.

Lees ook:  De winstgevendheid van Biogas

Om verder te gaan

Naast de productie van energie kunnen ETM-installaties die in open circuit of hybride systemen werken, helpen om zoet water uit zeewater te produceren.Aan de andere kant kan koud water dat uit de diepten van de oceanen wordt gehaald, ook bijdragen aan de airconditioning van bepaalde faciliteiten. Het is dit proces van het gebruik van diepe wateren (zonder tussenkomst van een ETM-fabriek) dat werd gebruikt voor de airconditioning van een openbaar ziekenhuis in Tahiti, Polynesië.

Dit project is uitgevoerd met medewerking van het Franse bedrijf Airaro. In de volgende video wordt dit bedrijf kort voorgesteld:

Door elektriciteitsproductie, zoetwaterproductie en airconditioning te koppelen met behulp van ETM-technologieën, zou het mogelijk zijn om het energieverbruik op de zuidelijke eilanden drastisch te verminderen en tegelijkertijd de levensomstandigheden van hun inwoners te verbeteren.

Er zijn veel mogelijkheden om energie uit de zee of de oceanen te halen. We kunnen bijvoorbeeld golfenergie van golven noemen, maar ook het concept van offshore windturbines, ook wel offshore windturbines genoemd. In Frankrijk vindt elk jaar een internationaal evenement plaats waar hernieuwbare mariene energieën worden gepresenteerd, een teken van de belangstelling voor het onderwerp. Benoemd seanergy, het zal plaatsvinden in Le Havre in Normandië tussen 15 en 17 juni 2022.

Volg de ETM-nieuws en technologische vooruitgang op deze discussie.

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *