Людина вже давно був зацікавлений в тому, щоб спробувати витягти енергію океану для своєї користі. У 1799 році один заповзятливий француз зі своїм сином прикріпили гігантський важіль до корабля. Коли корабель гойдався в море важіль рухався вгору і вниз, створюючи зворотно поступальний рух, яке може бути використане для приводу насоса, млини або пили. Ця ідея втратила свою привабливість з появою парового двигуна, який давав більше постійну енергію, не залежну від висоти хвиль. Через 100 років був розроблений інший спосіб витягти енергію океану. Інший француз запропонував ідею використовувати теплову енергію океанів для виробництва електрики. Однак наявні тоді технології не дозволили конкурувати з іншими типами електростанцій, що працюють на горючих видах палива.
Перший успіх був досягнутий в 1966 році. На річці Ранс у Франції була відкрита перша приливна електростанція. Сьогодні вона дозволяє отримати 240 МВт електроенергії. Цього достатньо, щоб забезпечувати електрикою невелике місто. Також в світі існують ще 2 більш-менш потужні приливні електростанції: перша в Новій Шотландії - 20 МВт, інша вУкаіни в Білому морі - 0,5 МВт.
Для альтернативних джерел енергії 240 МВт - це видатний результат, але в порівнянні з вугільними електростанціями це досить скромно. Однак в наші дні існують і інші способи отримати морську енергію, наприклад, енергія хвиль і підводних течій. У цій статті ми розглянемо основні з них і переконаємося в тому, що океан може постачати людство електрикою з великим запасом на багато тисячоліть вперед.
Багато з нас вже бачили сонячні батареї на житлових будинках або біля промислових або сільськогосподарських підприємств. Вони являють собою колектори сонячної енергії, яку в наслідок перетворять в електрику. Однак найбільший колектор сонячної енергії створила природа - це океан. Кожен день морською поверхнею поглинається еквівалент енергії рівний 250 млрд. Барелів нафти в вигляді теплової енергії.
В даний час існую три основні схеми перетворення теплової енергії океанів в електрику. Всі вони засновані на різниці температур між поверхневою і глибинною водою. Розглянемо їх:
Система закритого циклу містить рідину, що має низьку температуру кипіння (наприклад, аміак кипить при мінус 33 градусах). При нагріванні на поверхні рідина миттєво закипає і переходить в газоподібний стан. Утворився газ штовхає лопаті турбіни, яка з'єднана з електрогенератором. Далі газ охолоджується в теплообміннику, де його температура забирається холодною водою з глибини.
Системи відкритого циклу працюють за іншим принципом. Тепла вода з поверхні океану поміщається у вакуумну камеру, де з-за різкого зниження тиску вона закипає навіть при невисокій температурі. Отриманий пар, також як і у вугільній електростанції штовхає лопаті турбіни і пускає в хід електрогенератор. Далі холодна вода, з глибин океану охолоджує пар, перетворюючи його назад в воду.
Гібридні системи поєднують в принципі своєї роботи переваги двох викладених вище типів систем. Вона схожа на систему відкритого циклу, але на відміну від неї вода не має контакту з атмосферним повітрям. Пар після проходження турбіни і віддачі своєї кінетичної енергії примусово проходить по системі трубок охолоджуваних водою з глибини. Далі він знову нагрівається водою з поверхні і в вакуумі перетворюється в пар.
Зараз теплова енергія океанів використовується мало, але експерти прогнозує, що в майбутньому потенціал цього джерела енергії буде гідно оцінений.