Meereswärme oder OTEC

Énergie Thermique des Mers (ETM) oder Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC): Erneuerbare Energie mit großem Energiepotenzial

L 'ETM (auch bekannt unter dem englischen Akronym OTEC für Ocean Thermal Energy Conversion) ist eine relativ unbekannte erneuerbare Energie, aber mit beträchtlichem Energiepotenzial! ETM wurde bereits vor einigen Jahren weiter diskutiert le forum Energien. Durch die Parlamentswahlen in Polynesien, insbesondere auf Initiative der Partei Heiura – Les Verts, wieder in den Vordergrund gerückt, ist es interessant, sich für die neuen Fortschritte in dieser vielversprechenden Technologie zu interessieren.

Kurze Erinnerung an das ETM-Prinzip

Bereits von Jules Verne in seinem Roman „Zwanzigtausend Meilen unter dem Meer“ im 19. Jahrhundert erwähnt, wird die Gewinnung von Wärmeenergie aus den Meeren durch den Temperaturunterschied zwischen dem Wasser an der Oberfläche und dem Wasser in der Tiefe ermöglicht. Es geht dann darum, das Wasser an diesen beiden Orten mit unterschiedlichen Rohren zu pumpen. Der Temperaturunterschied zwischen „heißem“ Wasser, das von der Oberfläche kommt, und „kaltem“ Wasser, das aus der Tiefe kommt, muss mindestens 20° betragen, weshalb diese Lösung nur in bestimmten heißen Regionen der Erde möglich ist!!

Die Anlagen können mit 3 verschiedenen Kreisläufen betrieben werden: geschlossener Kreislauf, offener Kreislauf mit Produktion von Frischwasser oder gemischter Kreislauf. Das Meer liefert dann thermische Energie, die es ermöglicht, einen Verdampfer zu betreiben, der wiederum kinetische Energie erzeugt. Diese Energie ermöglicht es dann einer Turbine, mechanische Energie zu erzeugen, die wiederum von einer Lichtmaschine in elektrische Energie umgewandelt wird. Das folgende Video hilft, diesen Prozess besser zu verstehen. Aber Vorsicht, das dort diskutierte NEMO-Projekt wurde 2018 endgültig auf Eis gelegt. Es bestand aus der Errichtung einer ETM-Anlage durch Frankreich auf Martinique, aber letztere scheint nicht mehr in Planung zu sein.

Der Wirkungsgrad der Kraftwerke bleibt recht niedrig: Er beträgt nur etwa 6 % und ein Teil der erzeugten Energie wird reinvestiert, um das Ammoniak in den Rohren zu zirkulieren. Aber Meerwasser ist eine unerschöpfliche und kostenlose Ressource, was die Stärke dieser Technologie ist. Anders als bei Sonnenenergie, die nur tagsüber produziert werden kann, oder Windenergie, die von klimatischen Bedingungen abhängt, erfährt die Energieproduktion von ETM-Anlagen jedoch keine Unterbrechungen. Schließlich sollen ETM-Kraftwerke in Form von vor der Küste verankerten schwimmenden Plattformen direkt auf See betrieben werden können. Aber diese optimierte Version scheint noch nicht implementiert worden zu sein. Andererseits sind an den Küsten bereits ETM-Anlagen installiert.

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Un Hainan-Universitätspatent in China bietet auch eine Lösung an, die in der Lage ist, Energieerzeugung und Frischwassererzeugung zu kombinieren und gleichzeitig die oben genannten Ertragsprobleme zu lösen.

Ein Beispiel für eine ETM-Anlage: die Makai-Anlage auf Hawaii

Diese Anlage wurde im August 2015 von der amerikanischen Gruppe in Betrieb genommen Makai Ocean Engineering Inc. auf der Insel Hawaii im Pazifischen Ozean. Es arbeitet mit einem geschlossenen Ammoniakkreislauf und hat eine Leistung von 100 KW. Es pumpt heißes Wasser mit etwa 24° an die Oberfläche und kaltes Wasser mit 4° in die Tiefe.

Um die Meere zu schützen, bestehen die Rohre der Makai-Anlage aus Titanblechen. Mikrofilter an ihren Enden sollen verhindern, dass Meerestiere beim Pumpen des Wassers in die Rohre gezogen werden. Das folgende Video gibt einen Überblick über seine Einrichtungen:

Neben dem Kraftwerk arbeitet die Makai-Gruppe auch an der Verbesserung ihrer Offshore-Anlagen: Sie entwickeln und verbessern beispielsweise Software, die das Verlegen von Kabeln oder Rohren auf dem Meeresboden erleichtert. Sie forschen auch mit dem Ziel, die Effizienz der in Schiffsinstallationen (ETM, aber auch Meerwasserklimatisierung usw.) verwendeten Rohre zu verbessern.

Obwohl Informationen über ETM-Projekte wenig filtern, interessieren sich derzeit andere Länder wie China, Japan, Korea, Indien sowie viele pazifische Inseln für diese Technologie. Es ist sehr wahrscheinlich, dass in den nächsten zehn Jahren noch einige weitere Projekte das Licht der Welt erblicken werden.

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In China haben mehrere Universitäten Patente im Bereich Meeresenergie angemeldet. Man kann zum Beispiel a zitieren Patent der Universität Yantai die die Installation eines Systems vom Typ OTEC nicht auf einer Plattform, sondern auf einem Ozeandampfer vorschlägt. Das System ermöglicht es dann, die Energie bereitzustellen, die zum Vorwärtsbewegen des Liners erforderlich ist. Diese Idee, die an Bord eines Bootes erzeugte Energie für dessen Betrieb zu nutzen, wird auch in a erwähnt Patent eingereicht von Ahmed BYAH. Wenn sich eine solche Technologie als wirksam erweist, könnte sie den Seeverkehr revolutionieren.

Die technischen Einschränkungen von ETM

Neben der bereits erwähnten Einschränkung der Wassertemperatur führt die Installation einer ETM-Anlage auch zu weiteren technischen Bedenken. An der Küste installiert, benötigt die Anlage relativ lange Rohre, um das für ihren Betrieb notwendige Meerwasser zu pumpen. Sie muss natürlich so nah wie möglich am Meer installiert werden, die schwimmende Version der ETM-Anlage muss ihrerseits fest im Meer verankert werden, um nicht abzudriften. Der Transport von Energie auf den Kontinent erfordert auch technisches Können. Eine weitere mögliche Option wäre die Nutzung dieser schwimmenden Kraftwerke zur Versorgung einer Offshore-Aktivität, die ebenfalls auf der schwimmenden Plattform installiert ist.

Die Meeresumwelt erfordert auch die Berücksichtigung der Auswirkungen von Korrosion auf Anlagen, was besonders in Salzwasser wichtig ist. Die Vermehrung von Bakterien oder lebenden Meeresorganismen wie Algen oder Muscheln auf den Rohren kann ebenfalls eine regelmäßige Wartung erfordern. Diese Vermehrung wird als Biofouling bezeichnet. In diesem Bereich wird an ökologischen Lösungen geforscht, um diesem Prozess entgegenzuwirken. Die derzeit verwendeten Techniken sind zum größten Teil umweltschädlich, aber wir können zum Beispiel einen Vorschlag für erwähnen Antifouling-Farbe auf Silikonbasis, die die Umwelt schonen würde.

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weitere Infos

Neben der Energiegewinnung können ETM-Anlagen im offenen Kreislauf oder in Hybridsystemen dazu beitragen, Frischwasser aus Meerwasser zu gewinnen, aber auch kaltes Wasser aus den Tiefen der Ozeane kann zur Klimatisierung bestimmter Anlagen beitragen. Es ist dieser Prozess der Nutzung tiefer Gewässer (ohne Beteiligung einer ETM-Anlage), der für die verwendet wurde Klimaanlage eines öffentlichen Krankenhauses auf Tahiti, Polynesien.

Dieses Projekt wurde unter Beteiligung der französischen Firma Airaro durchgeführt. Das folgende Video stellt dieses Unternehmen kurz vor:

Die Kopplung von Stromerzeugung, Frischwassererzeugung und Klimatisierung mit ETM-Technologien würde es ermöglichen, den Energieverbrauch auf den südlichen Inseln drastisch zu senken und gleichzeitig die Lebensbedingungen ihrer Bewohner zu verbessern.

Es gibt viele Möglichkeiten, Energie aus dem Meer oder den Ozeanen zu gewinnen. Wir könnten zum Beispiel die durch Wellen erzeugte Wellenenergie nennen, aber auch das Konzept der Offshore-Windkraftanlagen, auch Offshore-Windturbinen genannt. In Frankreich findet jedes Jahr eine internationale Veranstaltung zur Präsentation erneuerbarer Meeresenergien statt, ein Zeichen des Interesses an dem Thema. Ernennung Energie, sie findet vom 15. bis 17. Juni 2022 in Le Havre in der Normandie statt.

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