Індія будує електростанцію, яка цілодобово працює на різниці температур води
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F137%2F6e063e388e6a1f3effea25b0f56f1d0b.png)
На острові Каваратті в індійському архіпелазі Лакшадвіп інженери будують електростанцію, яка працюватиме на різниці температур між теплою поверхневою водою та холодною водою в глибині океану. Система братиме морську воду з глибини близько 1000 метрів і використовуватиме цю різницю для виробництва 65 кВт електроенергії та 100 000 літрів прісної води на добу, повідомляє Національний інститут океанських технологій Індії (NIOT).
Технологія, відома як перетворення океанічної теплової енергії, або OTEC, перетворює вертикальний температурний градієнт океану на електроенергію. Вона приваблює інженерів уже понад століття, оскільки, на відміну від сонячної та вітрової енергетики, цей градієнт зберігається вдень і вночі. Однак OTEC неодноразово зупинялася на шляху до комерціалізації.
“Головна перешкода полягає в тому, що невелика різниця температур між теплою та холодною морською водою дозволяє системам OTEC перетворювати на електроенергію лише близько 3–5% доступного тепла”, — кажуть розробники.
Через це електростанціям доводиться переміщувати величезні обсяги морської води через великі теплообмінники, а часто — через трубу, що простягається на сотні метрів у глибину океану. Початкові капітальні витрати є величезними. Лакшадвіп перевірить, чи може OTEC стати корисною попри це — не завдяки конкуренції за ціною з величезними сонячними електростанціями, а завдяки одночасному вирішенню кількох дорогих проблем островів.
Електростанція, побудована між теплою та холодною водою
Більшість конструкцій OTEC використовує замкнений цикл. Тепла поверхнева морська вода нагріває рідину з низькою температурою кипіння, наприклад, аміак. Її пара обертає турбіну, після чого холодна глибоководна морська вода конденсує її, і цикл починається знову. Каваратті використовуватиме відкритий цикл. Насоси створюють вакуум, завдяки якому тепла морська вода сама закипає за низької температури. Утворена пара низького тиску обертає турбіну, а потім конденсується під дією глибокої холодної води, виробляючи одночасно прісну воду та електроенергію.
“Те, що ми робимо, можна масштабувати за кількістю для островів і віддалених громад. Це може стати ринковою стратегією”, — розповіла Purnima Jalihal, колишня керівниця підрозділу енергетики та прісної води NIOT, IEEE Spectrum.
Інженери будували експериментальні установки OTEC ще з 1930-х років. Однак амбіції цієї галузі досі значно перевищують її реальні експлуатаційні результати. Огляд технології за 2025 рік оцінює її теоретичний глобальний потенціал у 8–10 тераватів і визначає три основні напрями досліджень: удосконалення термодинамічних циклів, інтеграцію з іншими джерелами енергії та використання цінних побічних продуктів, таких як прісна вода, охолодження та водень.
Інше дослідження оцінило ресурси OTEC у штатах, територіях і вільно асоційованих державах США приблизно у 4600 ТВт·год на рік — близько 110% виробництва електроенергії в США у 2019 році. Дослідження 2022 року прогнозувало, що глобальний потенціал OTEC до кінця століття може зрости приблизно на 46% за сценарію високих викидів.
Труба може мати більше значення, ніж турбіна
Головними перешкодами для OTEC завжди були вартість і надійність. NIOT уперше зіткнувся з цим на практиці у 2002 році, коли спробував реалізувати морський проєкт потужністю 1 МВт. Під час будівництва працівники втратили холодноводну трубу завдовжки 1000 метрів у морі, що остаточно поклало край проєкту. До сьогодні труби залишаються однією з найскладніших інженерних проблем OTEC. Комерційним електростанціям доводиться перекачувати надзвичайно великі обсяги води, тоді як морські труби перетворюються на величезні конструкції, які постійно піддаються впливу хвиль, течій і штормів.
“Саме тому проєкт PLOTEC за підтримки ЄС на Канарських островах зосереджений не на виробництві електроенергії, а на випробуванні морської платформи OTEC. Її плавучий прототип має перевірити, чи здатні морська платформа та довга вертикальна труба для забору холодної води витримувати неспокійне море та екстремальні шторми”, — пояснює ZME Science.
У квітні 2026 року Global OTEC повідомила, що встановила прототип і під’єднала вертикальну трубу для забору морської води на випробувальному майданчику біля Канарських островів. Огляд 2025 року, згаданий раніше, оцінює вартість електроенергії з 10-мегаватної установки OTEC приблизно у 20–67 центів за кВт·год у дослідженнях, які він аналізував, що значно дорожче за вітрову або сонячну енергетику.
Чому острови можуть першими почати використовувати цю технологію
Для віддалених тропічних островів OTEC, однак, не обов’язково має конкурувати з найдешевшим материковим проєктом відновлюваної енергетики. Їй потрібно конкурувати з імпортним дизельним паливом, витратами на опріснення води та рахунками за кондиціонування повітря. Лакшадвіп уже використовує низькотемпературну технологію термічного опріснення NIOT. Нова установка має використовувати електроенергію OTEC для роботи системи опріснення без споживання електрики з дизельної острівної мережі.
“Проєкт вартістю близько $5,3 млн може заощаджувати приблизно $210 000–260 000 на рік на витратах на дизельне паливо. Холодна глибоководна морська вода також може використовуватися для охолодження будівель за допомогою систем кондиціонування на морській воді, тоді як електроенергію можна перетворювати на водень або аміак для зберігання”, — підсумовує ZME Science.
Однак існують і очевидні екологічні проблеми. Перекачування глибокої води вгору може переносити поживні речовини, розчинений вуглець та організми в незвичні для них шари. Глибоководний скид і ретельний вибір місця розташування можуть зменшити деякі ризики, але великі установки працювали недостатньо довго, щоб остаточно оцінити ці проблеми.
Джерело: ZME Science