L 'AND M (הידועה גם בראשי התיבות האנגלית שלה OTEC עבור Ocean Thermal Energy Conversion) היא אנרגיה מתחדשת לא ידועה יחסית אך בעלת פוטנציאל אנרגיה ניכר! ETM כבר נדון לפני כמה שנים le forum אנרגיות. הובאו לקדמת הבמה על ידי הבחירות לחקיקה בפולינזיה, במיוחד ביוזמת מפלגת Heiura – Les Verts, מעניין להתעניין בהתקדמות החדשה בטכנולוגיה מבטיחה זו.

תזכורת קצרה לעקרון ETM

כבר הזכיר ז'ול ורן ברומן שלו "עשרים אלף ליגות מתחת לים" במאה ה-19, הפקת אנרגיה תרמית מהים מתאפשרת בזכות הפרש הטמפרטורה בין המים על פני המים למים במעמקים. לאחר מכן מדובר בשאיבת המים בשני המקומות הללו באמצעות צינורות שונים. הפרש הטמפרטורה בין מים "חמים" המגיעים מפני השטח לבין מים "קרים" המגיעים מהמעמקים חייב להיות לפחות 20°, מה שמסביר מדוע פתרון זה אפשרי רק באזורים חמים מסוימים של כדור הארץ!!

המפעלים יכולים לפעול עם 3 סוגים שונים של מחזורים: מחזור סגור, מחזור פתוח עם הפקת מים מתוקים, או מחזור מעורב. לאחר מכן הים מספק אנרגיה תרמית המאפשרת להפעיל מאייד אשר בתורו מייצר אנרגיה קינטית. אנרגיה זו מאפשרת לטורבינה לייצר אנרגיה מכנית אשר הופכת בתורה לאנרגיה חשמלית על ידי אלטרנטור. הסרטון הבא עוזר להבין טוב יותר את התהליך הזה. עם זאת, היזהר, פרויקט NEMO שנדון שם הופסק סופית בשנת 2018. הוא כלל הקמת מפעל ETM במרטיניק על ידי צרפת, אך נראה שהאחרון כבר לא נמצא בקנה.

יעילות תחנות הכוח נותרה נמוכה למדי: היא עומדת על כ-6% בלבד וחלק מהאנרגיה המופקת מושקעת מחדש כדי להזרים את האמוניה בצינורות. אבל מי ים הם משאב בלתי נדלה וחינמי, וזה הכוח של הטכנולוגיה הזו. מצד שני, בניגוד לאנרגיה סולארית שניתן להפיק רק במהלך היום, או אנרגיית רוח התלויה בתנאי אקלים, ייצור האנרגיה על ידי מפעלי ETM אינו חווה הפרעות. בסופו של דבר, תחנות כוח ETM אמורות להיות מסוגלות לפעול ישירות בים, בצורת פלטפורמות צפות המעוגנות מול החוף. אבל נראה שגרסה אופטימלית זו לא יושמה עדיין. מצד שני, כבר מותקנים מפעלי ETM בחופים.

Un פטנט של אוניברסיטת היינאן בסין מציעה גם פתרון המסוגל לשלב הפקת אנרגיה והפקת מים מתוקים תוך פתרון חששות התשואה שהוזכרו לעיל.

דוגמה למפעל ETM: מפעל Makai בהוואי

מפעל זה הושק באוגוסט 2015 על ידי הקבוצה האמריקאית Makai Ocean Engineering Inc. באי הוואי באוקיינוס ​​השקט. הוא פועל באמצעות מחזור אמוניה סגור ויש לו קיבולת של 100 קילוואט. הוא שואב מים חמים בסביבות 24° על פני השטח, ומים קרים בעומק של 4°.

על מנת להגן על האוקיינוסים, הצינורות של מפעל מקאי עשויים מיריעות טיטניום. מיקרו-פילטרים בקצותיהם נמצאים כדי למנוע ממינים ימיים להימשך לצינורות בעת שאיבת המים. הסרטון הבא מספק סקירה כללית של המתקנים שלו:

בנוסף לתחנת הכוח שלה, קבוצת מקאי פועלת גם על שיפור מתקני הים שלה, למשל, מפתחים ומשפרים תוכנות להקלת הנחת כבלים או צינורות על קרקעית הים. כמו כן, הם מבצעים מחקר במטרה לשפר את יעילות הצינורות המשמשים במתקנים ימיים (ETM, אך גם מיזוג מי ים וכו').

למרות שמידע על פרויקטים של ETM מסנן מעט, מדינות אחרות כמו סין, יפן, קוריאה, הודו, כמו גם הרבה איים באוקיינוס ​​השקט, מתעניינות כיום בטכנולוגיה זו. סביר מאוד שעוד כמה פרויקטים יראו אור בעשור הקרוב.

בסין, מספר אוניברסיטאות הגישו פטנטים בתחום האנרגיה הימית. אפשר, למשל, לצטט את א פטנט של אוניברסיטת יאנטאי אשר מציעה התקנה של מערכת מסוג OTEC לא על פלטפורמה, אלא על אוניית אוקיינוס. לאחר מכן המערכת מאפשרת לספק את האנרגיה הדרושה כדי להזיז את האנייה קדימה. רעיון זה של שימוש באנרגיה המופקת על סיפון סירה לצורך פעולתה מוזכר גם ב פטנט שהוגש על ידי אחמד BYAH. טכנולוגיה כזו, אם תוכח כיעילה, עלולה לחולל מהפכה בתחבורה הימית.

האילוצים הטכניים של ETM

בנוסף לאילוץ טמפרטורת המים שכבר הוזכר, התקנת מפעל ETM מובילה גם לחששות טכניים אחרים. המותקן על החוף, המפעל יזדקק לצינורות ארוכים יחסית לשאיבת מי הים הדרושים להפעלתו. יש כמובן להתקין אותו כמה שיותר קרוב לים, הגרסה הצפה של מפעל ETM חייבת מצידה להיות מעוגנת היטב בים כדי לא להיסחף. הובלת אנרגיה ליבשת תדרוש גם יכולת טכנית. אפשרות אפשרית נוספת תהיה להשתמש בתחנות הכוח הצפות הללו כדי לספק פעילות ימית, המותקנת גם היא על הפלטפורמה הצפה.

הסביבה הימית מחייבת לקחת בחשבון גם את השפעות הקורוזיה על מתקנים, החשובה במיוחד במים מלוחים. התפשטות חיידקים או אורגניזמים ימיים חיים כגון אצות, או קונכיות על הצינורות עשויה גם היא לדרוש תחזוקה שוטפת. התפשטות זו ידועה בשם ביולוגית. בתחום זה מתבצע מחקר למציאת פתרונות אקולוגיים למאבק בתהליך זה. הטכניקות המשמשות כיום מזיקות ברובן לסביבה, אך ניתן למשל להזכיר הצעה ל צבע נגד עכירות מבוסס על סיליקון שישמור על הסביבה.

כדי להמשיך הלאה

בנוסף להפקת אנרגיה, מפעלי ETM הפועלים במעגל פתוח או במערכות היברידיות יכולים לסייע בהפקת מים מתוקים ממי ים. מאידך, מים קרים הנשאבים ממעמקי האוקיינוסים עשויים גם הם לתרום למיזוג אוויר של מתקנים מסוימים. תהליך זה של שימוש במים עמוקים (ללא מעורבות של מפעל ETM) הוא ששימש עבור מיזוג אוויר של בית חולים ציבורי בטהיטי, פולינזיה.

פרויקט זה בוצע בהשתתפות חברת Airaro הצרפתית. הסרטון הבא מציג בקצרה את החברה הזו:

צימוד ייצור חשמל, ייצור מים מתוקים ומיזוג אוויר באמצעות טכנולוגיות ETM יאפשר להפחית באופן דרסטי את הוצאות האנרגיה באיי הדרום, תוך שיפור תנאי החיים של תושביהם.

ישנן אפשרויות רבות להפקת אנרגיה מהים או מהאוקיינוסים. נוכל, למשל, לצטט אנרגיית גלים המופקת מגלים, אבל גם את הרעיון של טורבינות רוח ימיות, הנקראות גם טורבינות רוח ימיות. בצרפת מתקיים מדי שנה אירוע בינלאומי המציג אנרגיות ימיות מתחדשות, סימן להתעניינות בנושא. מונה seanergy, הוא יתקיים בלה האבר בנורמנדי בין ה-15 ל-17 ביוני 2022.

עקוב אחריהם חדשות ETM והתקדמות טכנולוגית על הדיון הזה.