Nuo naftos priklausantį pasaulį gelbės vandenynas

Nuo naftos priklausantį pasaulį gali išgelbėti didžiausias mūsų planetos švarios ir atsinaujinančios energijos šaltinis – vandenynas. Manoma, kad pirmoji 8 MW galios šiluminė jūrų jėgainė energiją tieks JAV karinei bazei.

JAV vyriausybės skirta finansinė parama paskatino aerokosminės korporacijos „Lockheed Martin“ inžinierius sutelkti dėmesį į efektyviausiai vandenyno šiluminę energiją išlaisvinančius „santechnikos“ projektus. Pasak žurnalo „New Scientist“, pastaruosius 12 mėnesių jie suka galvas, kaip pagaminti nepaprastai ilgus ir itin tvirtus didelio skersmens vamzdžius, kurie galėtų būti naudojami būsimosiose šiluminėse vandenynų elektrinėse.

Labai ilgi vamzdžiai iš stiklo pluošto – svarbi vadinamosios OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion, vandenyno šiluminės energijos perdirbimo) technologijos jėgainių dalis. Jų veikimas pagrįstas paviršinių ir giluminių vandens sluoksnių temperatūrų skirtumu. Ekspertų teigimu, OTEC jėgainės potencialiai gali išlaisvinti daugelį valstybių nuo priklausomybės nuo naftos ir aprūpinti jas ekologiškai švaria atsinaujinančia energija.

Idėją pasitelkti skirtingus vandenyno „šiluminius sluoksnius“ elektros energijai gaminti dar 1881 m. pasiūlė prancūzų fizikas Jacques‘as d'Arsonvalis, tačiau iki pat praėjusio amžiaus 8-ąjį dešimtmetį kilusios pasaulinės naftos krizės į ją beveik niekas nekreipė dėmesio. 1979 m. prie Havajų „Lockheed Martin“ su kitais eksperimentinės OTEC jėgainės kūrimo partneriais atplukdė specialią baržą su į gelmę nuleistais vamzdžiais. Ši terminė jėgainė galėjo pagaminti 50 kW elektros energijos. Po poros metų bandomąją elektrinę pietinėje Ramiojo vandenyno dalyje pastatė ir japonai: jos galia siekė 120 kW.

JAV energetikos departamentas, sudomintas OTEC technologijos galimybių, ėmė planuoti 40 MW galios jėgainės prie Havajų salų statybą, tačiau nuo 1981 m. dėmesys terminėms vandenyno jėgainėms pradėjo mažėti. 1995-aisiais, kai nafta atpigo iki 20 dolerių už barelį, jis visiškai atslūgo.

Tačiau dabar, kai naftos kaina, palyginti su praėjusiu dešimtmečiu, vėl šoktelėjo, nemokama vandenyno šiluminė energija vėl atkreipė energetikų dėmesį. JAV energetikos departamentas rugsėjo mėnesį pirmą kartą daugiau nei po 10 metų skyrė pirmąją 0,6 mln. dotaciją „Lockheed Martin“ korporacijai, kad ši imtų kurti naujos kartos vamzdynus, tinkamus naudoti dideliame gylyje.

OTEC jėgainių veikimo principas palyginti paprastas, rašo „New Scientist“. Įšilęs paviršinis vandens sluoksnis įkaitina žemoje temperatūroje užverdantį skystį, pavyzdžiui, amoniaką ar amoniako ir vandens mišinį. Šiam „darbiniam skysčiui“ užvirus susidariusios dujos sukuria pakankamą slėgį, kad galėtų sukti elektros energiją generuojančią turbiną. Po to dujos atšaldomos leidžiant jas per šalto vandens, siurbiamo iš giliųjų vandenyno sluoksnių, vamzdžius. Tokie iš stiklo pluošto pagaminti vamzdžiai turėtų būti apie 1000 metrų ilgio ir maždaug 27 metrų skersmens, kad galėtų atlaikyti apie 1000 tonų vandens per sekundę pumpavimo apkrovą. Kai dujos kondensuojasi ir vėl tampa skysčiu, šaltas vanduo grąžinamas į gelmę. Pasak 8-ąjį praėjusio amžiaus dešimtmetį JAV federalinei vandenynų šiluminės energijos programai vadovavusio Roberto Coheno, OTEC jėgainės veikia panašiai kaip įprastinės anglį, dujas ar mazutą garo gamybai deginančios šiluminės elektrinės.

R. Coheno teigimu, naujos kartos OTEC jėgainės galėtų pasiekti 500 MW galingumą. Jos būtų įrengiamos atviroje jūroje plaukiojančiose platformose, o pagaminta elektra į sausumą būtų perduodama povandeniniais elektros kabeliais.

Artimiausias „Lockheed Martin“ tikslas – pastatyti ir paleisti bandomąją naujos kartos jėgainę. Bendradarbiaudama su partneriais, korporacija planuoja per 4 – 6 metus vandenyne netoli Havajų pastatyti 10 – 20 MW galios šiluminę elektrinę. Joje bus naudojamas 1000 metrų ilgio ir maždaug 4 metrų skersmens giluminis vamzdis. Jėgainėje pagaminta elektra į Havajus bus perduodama povandeniniais kabeliais.

Tačiau ši „Lockheed Martin“ elektrinė veikiausiai nebus pirmoji panašios galios OTEC jėgainė: bendrovė „OCEES International“ baigia projektuoti šiluminę vandenyno elektrinę, kuri bus pastatyta prie Diego Garsijos salos Indijos vandenyne krantų. Čia įsikūrusi strateginė JAV karinė bazė. Pasak „New Scientist“, ši jėgainė, kurią planuojama paleisti iki 2011 m. pabaigos, gamins 8 MW elektros energijos. Šiuo metu elektrą saloje gamina dyzeliniai generatoriai.

Nors OTEC technologija atrodo labai patraukli, didinant jėgainių galią susiduriama technologiniais sunkumais. Antai 100 MW galios elektrinei prireiks apie 900 metrų ilgio ir 9 m skersmens vamzdžių. Jie turi būti atsparūs povandeninėms srovėms, o platforma privalo išlikti stabili. 2003 m. Indijos inžinieriai, statydami 1 MW galios OTEC jėgainę Bengalijos įlankoje, prarado 800 m ilgio šalto vandens vamzdį bandydami nuleisti jį į gelmę. Po metų ši nesėkmė pasikartojo. „Nemanau, kad dabartiniame technologijų raidos etape mes galėtume pasiekti bent 5 – 10 MW galią“, – pareiškė Indijos nacionalinio vandenyno technologijų instituto direktorius Subramanianas Kathirolis.

Su juo nesutinka OTEC specialistas Hansas Krockas, jau kone du dešimtmečius kuriantis ir bandantis tokias eksperimentines jėgaines. Jis teigia, kad bandomieji projektai patvirtino technologinį jų pagrįstumą. „Tai ne konstrukcijos problemos, svarbiausia – rasti ekonomiškai efektyvų sprendimą“, – sakė jis.

H. Krockas dabar vadovauja bendrovei „Energy Harvesting Systems“, vykdančiai ambicingą 100 MW OTEC jėgainės šalia Indonezijos krantų statybos projektą. Jo teigimu, jau gautos visos lėšos – apie 800 mln. JAV dol. – šios jėgainės statybai. Ji galėtų pradėti veikti po 2 metų, rašo „New Scientist“.

   

Facebook komentarai