
編者註: 每個星期三的生命科學都考察了新興能源技術的生存能力 - 未來的力量。
海洋以風,波浪和陽光的形式擁有豐富的能量。所有這些都可以在一個稱為能源島的東西上進行採樣:一種浮動鑽機,可為可再生能源而不是石油進行鑽探。
這個概念是發明家多米尼克·邁克爾斯(Dominic Michaelis)的創意。他最初對開發海洋熱能轉化(OTEC)的進展緩慢而感到不滿,這一過程從深海中泵送冷水以發電。
“ OTEC沒有任何新事物發生,所以我認為為什麼不將其他海洋能源技術帶入船上?”邁克爾斯說。
他和他兒子設計的能量島將在其中心有一個OTEC植物,但分佈在2,000英尺寬(600米寬)的平台上也將是風力渦輪機和太陽能收集器。此外,波能轉換器和海流渦輪機將從結構周圍移動的水中捕獲能量。
邁克爾斯說,這些六角形的島嶼之一可以產生250兆瓦(足以容納一個小城市)。通過將幾個能量島放入一個小群島,其中可能包括食物溫室,船隻小港口和遊客的酒店。
為了吸引可能的投資者,能源島團隊將在本週在美國提出他們的概念中國上海的Greentech峰會。
炎熱
建造能量島的主要原因是收穫OTEC。
Michaelis告訴生活學。
這是因為它不是基於陽光,風或波浪,而是基於陽光加熱的表面和深色深海冷水的溫度差。
最大的溫度差異可以在熱帶海洋中發現,那裡的地表水約為華氏80度(25攝氏度)。
這種溫水是從能量島周圍吸入的,並用來蒸發一種可能是海水或氨的工作液。產生的蒸氣推動了產生電力的渦輪機。
為了將蒸氣濃縮到流體中,在大約40度的華氏度(5攝氏度)處的冷水從表面以下半英里處泵送。這種凝結會產生壓力下降,有助於通過渦輪刀片吸收更多的蒸氣。
在燃煤或核電站中發生相同的基本過程,但是水鍋爐和冷卻塔之間的溫度差異要比OTEC系統大得多。
大開銷
第一個OTEC工廠建於1930年,在古巴海岸線上建造,並產生了22千瓦的電力。此後,僅建造了少數幾個其他設施(浮動和陸基),其中最大的是夏威夷的250千瓦的飛行員工廠。當前沒有一個。
主要缺點是將相對較小的溫度差轉換為電力的固有效率低下。實際上,一些早期的OTEC設計使用的能量超出了它們的產生。
OTEC植物需要大量能量來循環大量的水。例如,能量島將需要每秒泵送的冷水超過100,000加侖(400立方米)。
這就是為什麼Michaelis合併其他海洋能量技術來幫助“ Prime” OTEC系統的原因。
附帶福利
能量島產生的清潔能力可以通過水下電纜傳輸到岸上。否則它可以用來從水中造成氫,並且可以將這種氫燃料運送到大陸,以便在燃料電池中產生電力。
邁克爾斯說,根據該項目的融資方式,出口電力可能每千瓦時9至13美分。一個能量島的價格估計為6億美元。
但是,電力並不是這些人造小島可以提供的唯一的東西。
如果將海水用作OTEC工作流體,那將是淡化通過蒸發和凝結的循環。 Michaelis說,對於每兆瓦的電力,OTEC工廠每天可以提供300,000加侖的淡水。
此外,從海洋深處抽出的冷水充滿了可以支持養魚場或其他形式的水產養殖的營養。
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