Проблема використання енергії Океану

Енергетичні ресурси Світового океану асоціюються не лише з вуглеводневим сировиною, що добувається в великих кількостях на шельфі, а й з поновлюваними енергоносіями. Поки енергія Океану лише в дуже малому ступені поставлена ​​на службу людині, що надає даній проблемі глобальне звучання (див. Також тему «Енергетична проблема»).

З урахуванням тієї обставини, що енергія припливів (потенціал приливної енергії Світового океану оцінюється в кілька мільярдів кіловат) в 2000 разів перевищує річний запас енергії всіх річок світу, даний напрямок у розвитку світової енергетики особливо перспективно.

На жаль, цього не можна сказати про інші напрямки. Так, постійним поновлюваний ресурс є кінетична енергія хвиль. Зрозуміло, вона розміщена далеко нерівномірно по акваторії Океану, проте в деяких місцях на шельфі, де можливо гідробудівництво, вона досягає високої концентрації. Перші промислові хвильові електростанції невеликої потужності вже споруджені в Норвегії, Японії, Індії. Найчастіше за допомогою енергії морських хвиль наводяться в дію електрогенератори, що встановлюються на плавучих маяках. Незважаючи на високі вартісні витрати, доцільність створення хвильових станцій визначається конкретними географічними умовами, наявністю або відсутністю альтернативних джерел, щільністю приходить енергії і т. Д.

Ще одним з напрямків в розвитку енергетики Океану в перспективі може стати будівництво електростанцій, що використовують енергію течій. Результати гідрологічних досліджень свідчать, що лише Гольфстрім в найбільш потужною своєї частини (38 ° с. Ш.) Переносить щомиті 82 млн м3 води, а протягом року – 250 тис. Км3, що в 6,5 рази більше річного стоку вод з усією поверхні суші. Звичайно, проекти установки в товщі Гольфстріму турбін великого діаметру для отримання електричної енергії сьогодні здаються нереальними, проте не виключено, що в міру загострення енергетичної ситуації в світі до таких проектів ще повернуться. Головні лімітуючі фактори широкого використання енергії течій сьогодні – надзвичайно низький коефіцієнт корисної дії існуючих перетворювачів цього виду енергії (всього 0,5-10%), колосальні витрати на гігантські турбіни, невирішеність багатьох суто технічних питань.

Пряме відношення до проблеми використання енергії Океану має утилізація термічної енергії акваторій. Сонячне тепло, як відомо, акумулюється у верхніх шарах океану, в той час як нижні зберігають досить низькі температури. Внаслідок цього створюються значні відмінності температури поверхневих і глибоко лежачих вод. У тропічних широтах температура води на поверхні досягає майже 30 °, а на глибині 0,5 км – всього 8-10 °. Таким чином, амплітуда температури становить приблизно 20 °.

Це явище лежить в основі роботи гідротермальних (або моретермальних) електростанцій. Принцип використання різниці температур досить простий. Відомо, що зі зменшенням тиску знижується температура кипіння води і відповідно температура освіти пара. Коли розігріта вода засмоктується вакуумом 0,01 атм, вона закипає і утворюється пара, здатний обертати турбіну, з’єднану з генератором. Функція ж холодної води полягає в охолодженні пара, що надходить в конденсатор.

Ідея широкого використання термічної енергії не нова. Ще в 1927 р на р. Маас у Франції була споруджена гідротермальних станція невеликої потужності. Потім було побудовано кілька більших (15 тис. КВт і більше) станцій в США, Японії, Котд’Івуаре. При цьому отримали розвиток нові конструкції гідротермальних станцій, зокрема на базі використання газу фреону.

Нарешті, в світі створюються і обговорюються проекти спорудження електростанцій, заснованих на створенні штучного перепаду морської води в вузьких протоках. Однак реальність подібних проектів дуже низька.

Посилання на основну публікацію