energia térmica oceânica ou OTEC

Énergie Thermique des Mers (ETM) ou Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC): energia renovável com grande potencial energético

O ETM (também conhecida pela sigla em inglês OTEC for Ocean Thermal Energy Conversion) é uma energia renovável relativamente desconhecida mas com um potencial energético considerável! O ETM já havia sido discutido há alguns anos em le forum energias. Trazido de volta ao primeiro plano pelas eleições legislativas na Polinésia, em particular por iniciativa do partido Heiura – Les Verts, é interessante se interessar pelos novos avanços desta tecnologia promissora.

Breve lembrete do princípio ETM

Já mencionada por Júlio Verne em seu romance "Vinte Mil Léguas Submarinas" no século XIX, a produção de energia térmica a partir dos mares é possibilitada pela diferença de temperatura entre a água na superfície e a água nas profundezas. Trata-se, então, de bombear a água nesses dois locais com tubos diferentes. A diferença de temperatura entre a água “quente” vinda da superfície e a água “fria” vinda das profundezas deve ser de pelo menos 19°, o que explica porque esta solução só é possível em certas regiões quentes do globo!!

As usinas podem operar com 3 tipos diferentes de ciclos: ciclo fechado, ciclo aberto com produção de água doce ou ciclo misto. O mar fornece então energia térmica que permite operar um evaporador que por sua vez produz energia cinética. Essa energia permite que uma turbina produza energia mecânica que, por sua vez, é transformada em energia elétrica por um alternador. O vídeo a seguir ajuda a entender melhor esse processo. Tenha cuidado, no entanto, o projeto NEMO discutido lá foi finalmente suspenso em 2018. Ele consistia no estabelecimento pela França de uma fábrica de ETM na Martinica, mas esta não parece mais estar em andamento.

A eficiência das usinas permanece bastante baixa: é de apenas 6% e parte da energia produzida é reinvestida para circular a amônia nas tubulações. Mas a água do mar é um recurso inesgotável e gratuito, que é a força desta tecnologia. Por outro lado, ao contrário da energia solar, que só pode ser produzida durante o dia, ou da energia eólica, que depende das condições climáticas, a produção de energia pelas usinas ETM não sofre interrupções. Eventualmente, as usinas ETM devem poder operar diretamente no mar, assumindo a forma de plataformas flutuantes ancoradas na costa. Mas esta versão otimizada parece não ter sido implementada ainda. Por outro lado, já existem usinas de ETM instaladas nas costas.

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Un patente da universidade de hainan na China também oferece uma solução capaz de combinar a produção de energia e produção de água doce, resolvendo as preocupações de rendimento mencionadas acima.

Um exemplo de uma planta ETM: a planta Makai no Havaí

Esta planta foi lançada em agosto de 2015 pelo grupo americano Makai Ocean Engineering Inc. na ilha do Havaí, no Oceano Pacífico. Opera em ciclo fechado de amônia e tem capacidade de 100 KW. Bombeia água quente a cerca de 24° na superfície e água fria a 4° de profundidade.

Para proteger os oceanos, os tubos da fábrica de Makai são feitos de chapas de titânio. Microfiltros em suas extremidades estão lá para evitar que espécies marinhas sejam arrastadas para os canos quando a água é bombeada. O vídeo a seguir fornece uma visão geral de suas instalações:

Além de sua usina, o grupo Makai também está trabalhando na melhoria de suas instalações offshore, por exemplo, desenvolvendo e aprimorando softwares para facilitar a colocação de cabos ou tubulações no fundo do mar. Eles também realizam pesquisas com o objetivo de melhorar a eficiência das tubulações usadas em instalações marítimas (ETM, mas também ar condicionado de água do mar, etc.).

Embora as informações sobre projetos de ETM filtrem pouco, outros países como China, Japão, Coréia, Índia e muitas ilhas do Pacífico estão atualmente interessados ​​nessa tecnologia. É muito provável que vários outros projetos vejam a luz do dia na próxima década.

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Na China, várias universidades registraram patentes na área de energia marinha. Pode-se, por exemplo, citar um certificado da universidade yantai que propõe a instalação de um sistema do tipo OTEC não em uma plataforma, mas em um transatlântico. O sistema torna então possível fornecer a energia necessária para mover o forro para a frente. Essa ideia de utilizar a energia produzida a bordo de um barco para seu funcionamento também é mencionada em um patente arquivada por Ahmed BYAH. Essa tecnologia, se comprovadamente eficaz, pode revolucionar o transporte marítimo.

As restrições técnicas do ETM

Além da restrição de temperatura da água já mencionada, a instalação de uma planta ETM também leva a outras preocupações técnicas. Instalada no litoral, a usina precisará de tubos relativamente longos para bombear a água do mar necessária ao seu funcionamento. Obviamente, deve ser instalado o mais próximo possível do mar. A versão flutuante da planta ETM deve, por sua vez, estar firmemente ancorada no mar para não derivar. O transporte de energia para o continente também exigirá proezas técnicas. Outra opção possível seria utilizar essas usinas flutuantes para abastecer uma atividade offshore, também instaladas na plataforma flutuante.

O ambiente marinho também exige ter em conta os efeitos da corrosão nas instalações, o que é particularmente importante em água salgada. A proliferação de bactérias ou organismos marinhos vivos, como algas, ou conchas nas tubulações também podem exigir manutenção regular. Essa proliferação é conhecida como bioincrustação. Nesta área, estão em curso pesquisas para encontrar soluções ecológicas para combater este processo. As técnicas atualmente utilizadas são em sua maioria prejudiciais ao meio ambiente, mas podemos citar, por exemplo, uma proposta de tinta anti-incrustante à base de silicone que preservaria o meio ambiente.

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Para ir mais longe

Além da produção de energia, as usinas de ETM operando em circuito aberto ou sistemas híbridos podem contribuir para a produção de água doce a partir da água do mar. instalações. É este processo de utilização de águas profundas (sem o envolvimento de uma planta ETM) que foi utilizado para a ar condicionado de um hospital público no Taiti, Polinésia.

Este projeto foi realizado com a participação da empresa francesa Airaro. O vídeo a seguir apresenta brevemente esta empresa:

Acoplar a produção de eletricidade, produção de água doce e climatização com tecnologias ETM permitiria reduzir drasticamente o gasto energético nas ilhas do sul, melhorando as condições de vida dos seus habitantes.

Existem muitas possibilidades de produção de energia a partir do mar ou dos oceanos. Poderíamos, por exemplo, citar a energia das ondas produzida pelas ondas, mas também o conceito de turbinas eólicas offshore, também chamadas de turbinas eólicas offshore. Em França, realiza-se todos os anos um evento internacional de apresentação das energias marinhas renováveis, um sinal do interesse demonstrado pelo tema. Nomeado energia marinha, acontecerá em Le Havre, na Normandia, entre 15 e 17 de junho de 2022.

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