Как получают энергию океана

Земля – это большей частью водная планета, 70% ее территории покрыты мировым океаном, который условно принято делить на четыре отдельных океана и моря. Человечество, живя на суше, всегда с жадностью поглядывало на богатство ресурсов океана. Сегодня одной из важных задач для будущего планеты состоит в нахождении возможности получить в пользование энергию водной стихии.

Ученые утверждают, что уже минимум два тысячелетия человечество использует энергию приливов, а также энергию потоков для своих нужд. Изобретение новых технологий позвлило человечеству в течение последних 50 лет в значительной мере увеличить количество энергии, получаемой при использовании мощных океанических сил.

На сегодняшний день изобретены и активно используются три основных устройства альтернативной энергии, связанные с энергией океана. Первое из устройств представляет собой комплекс приливных турбин. Их принцип действия основан на использовании мощных приливов и отливов, когда разница в уровне воды в разное время суток составляет не менее пяти метров. В этом случае приливные движения воды настолько мощные, что они способны приводить в движение винты подводных электростанций. В этом случае приливная турбина работает по принципу ветровой, только лопасти крутит не поток воздуха, а поток воды во время прилива и отлива. Эффективность водной турбины в четыре раза выше, чем у ветряка. Целый комплес таких турбин скрыт от глаз постороннего наблюдателя под водой на глубине 20-30 метров в приливных течениях.  Энергия приливов постоянна, поэтому объем энергии, производимой приливной турбиной предсказуем и постоянен. Кроме того, такая подводная электростанция не влияет на экосистему того места, где она расположена так, как, к примеру, влияют дамбы или плотины.

Второе изобретение называется преобразователь энергии волн. Преобразователи энергии волны находятся на поверхности океана, дрейфуя по волнам. Естественно, он не плывет бесконечно далеко, а прикреплен к одному месту, но имеет определенную свободу движения. Самый заменитый преобразователь энергии волн – Pelamis – похож на морскую змею длиной 150 метров, качающуюся в волнах. Состоит преобразователь из цилиндрических секций, которые приводятся в действие силой набегающих волн. Шарнирные соединения двигаются, увеличивая давление на гидравлическую жидкость внутри преобразователя, которая проходит через гидравлический генератор. Pelamis способен вырабатывать 30 мегаватт электроэнергии постоянно. Занимая площадь в один квадратный километр, преобразователь энергии волн оснащен дублирующей системой безопасности, которая способна предотвратить попадание жидкости из гидравлической системы в воды океана.

Третье изобретение основано на использовании термических возможностей океана – электростанции с преобразованием тепла океана. Воды океана неоднородны по своим свойствам, в том числе и по температуре. Именно различия температуры воды в различных его участках использованы при создании подобной электростанции. Глобальная термохалинная циркуляционная система – это одно течение, пронизывающее все мировые океаны и оборачивающее Землю в огромное водное кольцо. На разных участках этого кольца вода имеет разичную температуру. В экваториальной Африке воды течения проходят почти у поверхности океана и поглощают тепло, затем, ближе к северному полюсу воды остывают и течение уходит вглубь, будучи холоднее чем верхние слои воды. Обратно в тропики оно возвращается холодным, затем цикл повторяется. В определенных местах, где глубина воды приближается к километровым значениям, разница температур подводного течения и окружающими водами является достаточной для производства электроэнергии. Платформа электростанции дрейфует на поверхности океана, используя теплую воду для выпаривания жидкого пропана, а холодную – для обратного превращения газа в жидкость. Пар по пути от одного преобразования до другого проворачивает турбины, генерирующую электроэнергию.

Все три технологии на сегодняшний день являются очень перспективными и будут развиваться и далее. Практичность и экологическая чистота подобных источников энергии окупают начальные высокие затраты на научную разработку и установку электростанций в водной среде.