الطاقة الحرارية للمحيطات أو OTEC

Énergie Thermique des Mers (ETM) أو Ocean Thermal Energy (OTEC): طاقة متجددة ذات إمكانات طاقة كبيرة

L 'وم (المعروفة أيضًا باختصارها الإنجليزي OTEC لتحويل الطاقة الحرارية للمحيطات) هي طاقة متجددة غير معروفة نسبيًا ولكن مع إمكانات طاقة كبيرة! تمت مناقشة ETM بالفعل منذ بضع سنوات le forum طاقة. بالعودة إلى الواجهة من خلال الانتخابات التشريعية في بولينيزيا ، ولا سيما بمبادرة من حزب Heiura - Les Verts ، من المثير للاهتمام الاهتمام بالتطورات الجديدة في هذه التكنولوجيا الواعدة.

تذكير موجز لمبدأ ETM

سبق ذكره من قبل Jules Verne في روايته "عشرون ألف فرسخ تحت البحر" في القرن التاسع عشر ، أصبح إنتاج الطاقة الحرارية من البحار ممكنًا من خلال الاختلاف في درجة الحرارة بين الماء على السطح والماء في الأعماق. ثم يتعلق الأمر بضخ المياه في هذين المكانين باستخدام أنابيب مختلفة. يجب أن يكون الفرق في درجة الحرارة بين الماء "الساخن" القادم من السطح والماء "البارد" القادم من الأعماق 19 درجة على الأقل ، وهو ما يفسر لماذا هذا الحل ممكن فقط في مناطق حارة معينة من الكرة الأرضية !!

يمكن أن تعمل المحطات بثلاثة أنواع مختلفة من الدورات: دورة مغلقة ، دورة مفتوحة مع إنتاج المياه العذبة ، أو دورة مختلطة. ثم يوفر البحر طاقة حرارية تجعل من الممكن تشغيل مبخر ينتج بدوره طاقة حركية. تسمح هذه الطاقة بعد ذلك للتوربين بإنتاج طاقة ميكانيكية تتحول بدورها إلى طاقة كهربائية بواسطة مولد التيار المتردد. يساعد الفيديو التالي على فهم هذه العملية بشكل أفضل. كن حذرًا ، مشروع NEMO الذي تمت مناقشته هناك تم تعليقه أخيرًا في عام 3. وكان يتألف من إنشاء فرنسا لمصنع ETM في المارتينيك ، ولكن يبدو أن الأخير لم يعد في طور الإعداد.

تظل كفاءة محطات الطاقة منخفضة للغاية: فهي لا تتجاوز 6٪ ويتم إعادة استثمار جزء من الطاقة المنتجة لتدوير الأمونيا في الأنابيب. لكن مياه البحر هي مورد مجاني لا ينضب ، وهي قوة هذه التكنولوجيا. من ناحية أخرى ، على عكس الطاقة الشمسية التي لا يمكن إنتاجها إلا خلال النهار ، أو طاقة الرياح التي تعتمد على الظروف المناخية ، فإن إنتاج الطاقة بواسطة محطات توليد الطاقة ETM لا يتعرض لأي انقطاع. في النهاية ، يجب أن تكون محطات توليد الطاقة ETM قادرة على العمل مباشرة في البحر ، على شكل منصات عائمة مثبتة قبالة الساحل. لكن لا يبدو أن هذه النسخة المحسّنة قد تم تنفيذها بعد. من ناحية أخرى ، توجد بالفعل محطات ETM مثبتة على السواحل.

اقرأ أيضا:  دليل المثبت الكهروضوئية في فرنسا

Un شهادة جامعة حنان تقدم في الصين أيضًا حلاً قادرًا على الجمع بين إنتاج الطاقة وإنتاج المياه العذبة مع حل مخاوف العائد المذكورة أعلاه.

مثال على مصنع ETM: مصنع Makai في هاواي

تم إطلاق هذا المصنع في أغسطس 2015 من قبل المجموعة الأمريكية شركة Makai Ocean Engineering Inc. في جزيرة هاواي في المحيط الهادئ. تعمل باستخدام دورة أمونيا مغلقة وبقدرة 100 كيلو وات. يضخ الماء الساخن حوالي 24 درجة على السطح ، والماء البارد بعمق 4 درجات.

من أجل حماية المحيطات ، فإن أنابيب مصنع ماكاي مصنوعة من صفائح التيتانيوم. توجد المرشحات الدقيقة في نهاياتها لمنع الأنواع البحرية من الانجراف إلى الأنابيب عند ضخ المياه. يقدم الفيديو التالي لمحة عامة عن مرافقها:

بالإضافة إلى محطة توليد الكهرباء التابعة لها ، تعمل مجموعة Makai أيضًا على تحسين منشآتها البحرية ، على سبيل المثال ، تقوم بتطوير وتحسين البرامج لتسهيل مد الكابلات أو الأنابيب في قاع البحر. كما يقومون بإجراء الأبحاث بهدف تحسين كفاءة الأنابيب المستخدمة في التركيبات البحرية (ETM ، وكذلك تكييف هواء مياه البحر ، وما إلى ذلك).

على الرغم من قلة المعلومات حول مشاريع ETM ، إلا أن دولًا أخرى مثل الصين واليابان وكوريا والهند والعديد من جزر المحيط الهادئ مهتمة حاليًا بهذه التكنولوجيا. من المحتمل جدًا أن ترى العديد من المشاريع الأخرى النور في العقد المقبل.

اقرأ أيضا:  توربينات المد والجزر

في الصين ، قدمت العديد من الجامعات براءات اختراع في مجال الطاقة البحرية. يمكن للمرء ، على سبيل المثال ، الاستشهاد ب براءة اختراع جامعة يانتاى الذي يقترح تثبيت نظام نوع OTEC ليس على منصة ، ولكن على خط المحيط. يتيح النظام بعد ذلك توفير الطاقة اللازمة لتحريك البطانة إلى الأمام. إن فكرة استخدام الطاقة المنتجة على متن قارب لتشغيله مذكورة أيضًا في أ براءة اختراع مقدمة من أحمد بيا. يمكن لهذه التكنولوجيا ، إذا ثبتت فعاليتها ، أن تحدث ثورة في النقل البحري.

القيود الفنية لـ ETM

بالإضافة إلى قيود درجة حرارة الماء التي سبق ذكرها ، يؤدي تركيب مصنع ETM أيضًا إلى مخاوف فنية أخرى. وستحتاج المحطة ، التي تم تركيبها على الساحل ، إلى أنابيب طويلة نسبيًا لضخ مياه البحر اللازمة لتشغيلها. يجب بالطبع أن يتم تثبيته في أقرب مكان ممكن من البحر. سيتطلب نقل الطاقة إلى القارة أيضًا براعة فنية. هناك خيار آخر محتمل يتمثل في استخدام محطات الطاقة العائمة هذه لتزويد نشاط بحري ، يتم تثبيته أيضًا على المنصة العائمة.

تتطلب البيئة البحرية أيضًا مراعاة تأثيرات التآكل على المنشآت ، وهو أمر مهم بشكل خاص في المياه المالحة. قد يتطلب أيضًا تكاثر البكتيريا أو الكائنات البحرية الحية مثل الطحالب أو الأصداف الموجودة على الأنابيب صيانة دورية. يُعرف هذا الانتشار باسم الحشف الحيوي. في هذا المجال ، يجري البحث لإيجاد حلول بيئية لمكافحة هذه العملية. تعتبر التقنيات المستخدمة حاليًا في معظمها ضارة بالبيئة ، ولكن يمكننا على سبيل المثال ذكر اقتراح لـ طلاء مضاد للقاذورات يعتمد على السيليكون الذي يحافظ على البيئة.

اقرأ أيضا:  توربينات: رأي CNRS

لتذهب أبعد من ذلك

بالإضافة إلى إنتاج الطاقة ، يمكن لمحطات ETM التي تعمل في دوائر مفتوحة أو أنظمة هجينة أن تساعد في إنتاج المياه العذبة من مياه البحر ، ومن ناحية أخرى ، قد تساهم المياه الباردة المسحوبة من أعماق المحيطات أيضًا في تكييف الهواء في بعض المرافق. إنها عملية استخدام المياه العميقة (بدون مشاركة مصنع ETM) التي تم استخدامها في تكييف الهواء في مستشفى عام في تاهيتي ، بولينيزيا.

تم تنفيذ هذا المشروع بمشاركة شركة Airaro الفرنسية. يقدم الفيديو التالي تعريفًا موجزًا ​​لهذه الشركة:

إن اقتران إنتاج الكهرباء وإنتاج المياه العذبة وتكييف الهواء باستخدام تقنيات ETM سيجعل من الممكن تقليل نفقات الطاقة بشكل كبير في الجزر الجنوبية ، مع تحسين الظروف المعيشية لسكانها.

هناك العديد من الاحتمالات لإنتاج الطاقة من البحر أو المحيطات. يمكننا ، على سبيل المثال ، الاستشهاد بالطاقة الموجية التي تنتجها الأمواج ، وكذلك مفهوم توربينات الرياح البحرية ، والتي تسمى أيضًا توربينات الرياح البحرية. في فرنسا ، يقام حدث دولي يقدم الطاقات البحرية المتجددة كل عام ، وهي علامة على الاهتمام الذي يظهر في هذا الموضوع. عين سينرجي، ستقام في لوهافر في نورماندي بين 15 و 17 يونيو 2022.

اتبعهم أخبار ETM والتطورات التكنولوجية في هذه المناقشة.

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *