Con l'aumento della popolazione, cresce anche la domanda di risorse, con conseguente riscaldamento globale. Ridurre l'impronta di carbonio è fondamentale per ogni individuo; è necessario adottare misure adeguate per raggiungere questo obiettivo. Un modo per limitare l'utilizzo di energia non rinnovabile è optare per fonti energetiche non convenzionali, come la conversione dell'energia termica oceanica (OTEC).
Questo sistema sfrutta la differenza di temperatura tra la superficie e il fondo del mare per azionare motori termici e produrre elettricità. Tale differenza di temperatura dell'acqua è dovuta alla quantità di luce solare che raggiunge quella specifica profondità. L'acqua in superficie è a stretto contatto con i raggi solari, presentando quindi un gradiente termico più elevato, mentre la luce solare non raggiunge il fondo del mare, determinando temperature inferiori.
Esiste una relazione diretta tra la differenza di temperatura e il sistema OTEC, ovvero maggiore è il gradiente termico, maggiore è l'efficienza del sistema. Le regioni tropicali ricevono una grande quantità di luce solare e pertanto la differenza di temperatura è massima in queste regioni, con valori compresi tra 20 e 25 gradi Celsius. Si stima che la natura rinnovabile del sistema OTEC sia in grado di soddisfare più del doppio del fabbisogno mondiale di elettricità.
Tipi di conversione dell'energia termica oceanica (OTEC)
Esistono tre tipi di ciclo delle centrali elettriche OTEC in base alla natura della loro funzione, che sono menzionati di seguito:
1. Ciclo chiuso
È anche comunemente noto come ciclo Anderson. In questo sistema, la turbina viene azionata utilizzando un fluido con un basso punto di ebollizione, come l'ammoniaca , per generare elettricità. Inizialmente, l'acqua viene raccolta sia dalla superficie che dalle profondità oceaniche; successivamente, il fluido vaporizza a causa dell'azione dell'acqua superficiale, provocando la rotazione della turbina del generatore e la produzione di elettricità. Quando il fluido evaporato entra in contatto con l'acqua fredda, condensa nuovamente allo stato liquido e viene riutilizzato per produrre ulteriore elettricità. Questo sistema è noto come sistema chiuso grazie al riutilizzo del fluido.
Vedi anche: Che cos'è un sistema di conversione dell'energia eolica (WECS)?
2. Ciclo aperto
Si chiama ciclo di Cluedo. Questo sistema si differenzia dal ciclo chiuso in quanto non richiede l'utilizzo di fluidi per generare elettricità. In questo sistema, l' acqua di mare calda viene pompata in una camera dove bolle a bassa pressione , formando vapore che aziona la turbina del generatore, il quale produce elettricità.
3. Ciclo ibrido
Si tratta del tipo di sistema più efficiente, in cui vengono combinati meccanismi di sistema aperto e chiuso. Esistono due metodologie per realizzare un sistema di questo tipo:
Nel primo sistema, l' acqua si trasforma in vapore quando attraversa la prima camera e poi passa nella seconda camera per condensarsi nuovamente allo stato liquido, in un ciclo chiuso. Il vapore rilasciato dalla prima camera contribuisce a far girare la turbina, che a sua volta genera elettricità. È importante ricordarsi di rimuovere i gas non condensabili dall'evaporatore di ammoniaca e di rilasciarli nell'atmosfera per garantire il corretto funzionamento del sistema.
Nel secondo concetto, vengono utilizzati due cicli aperti OTEC per generare elettricità . Nella camera dello scambiatore di calore si crea il vuoto e la quantità di acqua desalinizzata prodotta è il doppio rispetto all'altra metodologia.
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