تولید برق از گرمای نهفته در اقیانوس­‌ها

حرارت ازدست رفته گاز طبیعی هنگام استخراج، می‌­تواند برای افزایش بازدهی انرژی اقیانوس­‌گرمایی مورد استفاده قرار گیرد.

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری «انرژی امروز» به نقل از Eniday، تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس­ها (OTEC) فناوری انرژی تجدیدپذیر دریایی­ است که از اختلاف دمای میان آب گرم سطحی و آب سرد اعماق اقیانوس برای تولید برق با استفاده از موتور حرارتی بهره می‌­برد.

این فناوری از سال 1880 در دسترس بوده‌­است، اما به دلیل هزینه‌­های بالای اولیه به‌­طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته ­است. یکی از راه­کارهای ارائه­ شده برای افزایش صرفه اقتصادی OTEC استفاده از یک منبع حرارتی خارجی به‌عنوان مکمل برای انرژی حرارتی دریایی است؛ زیرا بازدهی فرایند با افزایش اختلاف دمایی بیشتر، افزایش می­‌یابد. دانشمندان در گذشته ایده افزودن پنل­‌های خورشیدی به سیستم OTEC و یا بکارگیری حرارت پس­ماند ناشی از نیروگاه‌­های برق اتمی را مطرح کرده­ بودند. اما پژوهش جدید استفاده از گاز طبیعی را گزینه مناسبی برای کمک به بهبود OTEC عنوان می­‌کند.

گاز طبیعی استخراج‌­شده از مخازن عمیق حاوی مقادیر قابل ملاحظه انرژی حرارتی با دمای تقریبی 100 درجه سانتی­گراد است. این گرما معمولا در حین فرایند تولید گاز طبیعی هدر می­‌رود. اما بر اساس مطالعات منتشر­شده در ماه آوریل، انرژی حرارتی هدررفته از گاز طبیعی، می‌­تواند موجب بهبود مناسب فناوری OTEC گردد. در این مطالعه دانشمندان پژوهشگاه فناوری بین­المللی مالزی-ژاپن درکوالالامپور، فناوری نوینی را پیشنهادکرده‌­اند که ترکیبی از OTEC و گرمای گاز طبیعی استخراج­‌شده را برای تولید الکتریسیته بکار می‌گیرد. دانشمندان این فناوری را GeOTEC نامیده‌­اند.

در این پژوهش، دانشمندان با استفاده از شبیه­‌سازی­‌های عددی به تخمین عملکرد سیستم پیشنهادشده یک واحد تولید گاز فراساحلی در مالزی پرداخته‌­اند. این شبیه‌­سازی شامل استفاده از مکانیزم سیستم اقیانوس­‌گرمایی به‌­همراه جذب انرژی حرارتی گاز طبیعی پیش از هدررفت آن است که امکان راه‌­اندازی یک توربین برای تولید برق را فراهم می­‌کند.

آنالیزهای این گروه از پژوهشگران عنوان می­‌کند که با بکارگیری انرژی حرارتی گاز طبیعی در کنار OTEC، هزینه سرمایه­‌گذاری این فرایند می­‌تواند برای هر کیلووات (بر مبنای یک نیروگاه 32.6 مگاواتی) تا میزان 4489 دلار کاهش یابد که به طور تقریبی2.5 برابر ارزان­تر از یک واحد OTEC معمولی با ابعاد مشابه است. همچنین بازدهی فرایند تا میزان 4.6 درصد پیش‌­بینی شده است که به طور قابل ملاحظه‌ای بیش از بازدهی 3 درصدی معمول و قابل دستیابی در سیستم­‌های OTEC است. پژوهشگران آنالیزهای خود را با استفاده از داده­‌های تولید یک واحد استخراج گاز فراساحلی، پیاده­‌سازی کرده‌­اند؛ با این وجود پیش‌­بینی می­‌کنند که انرژی عظیمی در واحدهای تولیدی ترکیبی نفت و گاز نهفته باشد.